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本发明一种激光焊接简易同轴吹气保护设施,该吹气保护设施用于激光头下方,与激光束同轴,包括安装座、连接管、保护气外喷嘴、保护气内喷嘴及锁紧螺母。所述安装座一端与激光头连接,另一端与连接管连接,安装座上开有两螺纹孔可连接进气管,所述连接管另一端连接保护气外喷嘴,所述保护气内喷嘴通过螺纹与外喷嘴连接,内喷嘴端面与外喷嘴端面的距离可通过螺纹灵活调节,所述锁紧螺母起固定作用。本发明实现对较复杂焊接路径焊缝的充分保护,防止焊缝氧化及污染,保护效果良好,与其他激光焊接同轴保护装置相比,结构相对比较简单,便于加工制造,且装配、调节方便。
安装座及保护气外喷嘴与连接管的相对位置可利用锁紧螺母做固定,防止焊接过程中产生滑动,
安装座侧壁开有两个螺纹孔,可连接进气管,端部内壁加工一段螺纹,可与连接管连接。
连接管两端外壁各加工一段外螺纹,可与安装座及保护气外喷嘴连接,使用时可通过调节螺纹的旋入深度调节喷嘴与工件间的距离,并用锁紧螺母进行固定。
保护气内喷嘴中心圆孔可通过激光光束,一端部截面为锥形,可引导气流,同时避免激光光束烧损,圆环截面上均匀分布两圈φ2mm小孔,保证吹至焊缝表面的气流均匀稳定。
保护气外喷嘴一端部截面为锥形,使吹到焊缝表面的气流集中,加强保护效果,圆筒部分内壁加工成螺纹,可连接保护气内喷嘴及连接管。
保护气内喷嘴与保护气外喷嘴装配后,内喷嘴的端面位置可通过螺纹旋入深度调整,内喷嘴端面高于外喷嘴端面时,可减轻或避免焊接过程中可能会产生的火焰对喷嘴的烧损,同时减少焊接飞溅等对内喷嘴的污染,内喷嘴端面低于外喷嘴端面时,适用于焊接路径空间范围较小的情况,可避免与保护气喷嘴发生干涉。
安装座和连接管为铝合金材质,但不限于此,保护气内喷嘴和保护气外喷嘴材质为铜,但不限于此。
[0001]本发明涉及激光焊接领域,具体为一种激光焊接简易同轴吹气保护装置。
[0002]激光焊接是目前被大范围的应用的高能束焊接方法之一,具有自动化程度高、生产效率高,且焊接变形小、热影响区窄、深宽比大等多种优点,在许多行业都得到了广泛应用,如汽车、航天、电子通信等等。
[0003]气体保护是影响激光焊接质量的重要的条件之一,在激光焊接过程中一方面可保护熔池,防止焊缝受空气污染而产生缺陷及焊缝氧化,另一方面可驱散高功率激光焊接时产生的等离子体,保护激光头内光学镜片免受金属蒸汽和熔滴飞溅的污染,在焊接过程中具备极其重大作用。常用的气体保护方式有旁轴吹气保护和同轴吹气保护,旁轴吹气保护是通过附加装置将保护气体以一定角度吹向焊缝,同轴吹气保护是使保护气喷嘴与光束同一轴线,保护气体与光束以同一角度吹向焊缝。旁轴吹气保护设施通常结构较简单,易于实现,因此被大范围的应用,但由于保护气体的角度固定,焊接时仅能对一个方向进行充分保护,因此对于直线型焊缝拥有非常良好的保护作用,而对于曲线焊缝或易氧化金属焊接的保护效果较差。同轴吹气保护很好的解决了以上问题,可实现对焊缝的充分保护,对于曲线及易氧化金属焊缝拥有非常良好的保护效果,但结构通常较为复杂,成本较高。
[0004]本发明设计了一种简易的同轴吹气保护设施,以解决旁轴吹气保护对于曲线焊缝保护效果较差的问题,且结构相对比较简单,易于加工,操作使用方便。
[0005]本发明的目的是提出一种激光焊接简易同轴吹气保护设施,在激光焊接曲线焊缝过程中可以充分保护熔池,有很大效果预防焊缝氧化,且结构相对比较简单,调节方便。
[0007]一种激光焊接简易同轴吹气保护设施,包括安装座、连接管、保护气外喷嘴、保护气内喷嘴及锁紧螺母。安装座一端通过螺栓与激光头连接,另一端与连接管连接,连接管另一端通过端部外螺纹连接保护气外喷嘴,保护气内喷嘴置于保护气外喷嘴内,通过螺纹连接,各连接件轴向均与激光光束同轴。
[0008]安装座通过螺栓与激光头连接,侧壁开有两个螺纹孔,可连接进气管,端部内壁加工一段螺纹,可与连接管连接,
[0009]连接管两端外壁各加工一段外螺纹,可与安装座及保护气外喷嘴连接,使用时可通过调节螺纹的旋入深度调节喷嘴与工件间的距离,并用锁紧螺母进行固定,
[0010]保护气内喷嘴中心圆孔可通过激光光束,一端部截面为锥形,可引导气流,同时避免激光光束烧损,圆环截面上均匀分布两圈φ2mm小孔,保证吹至焊缝表面的气流均匀稳定,
[0011]保护气外喷嘴一端部截面为锥形,使吹到焊缝表面的气流集中,加强保护效果,圆
[0013]1.该同轴吹气保护设施在激光焊接过程中对于曲线焊缝或易氧化金属有良好的适用性,可充分保护焊缝熔池金属及光学镜片,保护效果良好,
[0014]2.该同轴吹气保护设施与工件间距离可通过螺纹调节,操作便捷,保护气内喷嘴端面与外喷嘴端面的距离可灵活调节,可根据焊接需求调整,当内喷嘴端面高于外喷嘴端面时,可减轻或避免焊接过程中可能会产生的火焰对喷嘴的烧损,同时可减少焊接飞溅等对内喷嘴的污染,当内喷嘴端面低于外喷嘴端面时,适用于焊接路径空间范围较小的情况,可避免与保护气喷嘴发生干涉,
[0028] 结合附图1、图2、图3‑1、图3‑2、图4‑1、图4‑2、图5‑1、图5‑2、图6‑1、图6‑2、图7、图8及附图标记对本发明创造进一步详细说明。
[0029] 一种激光焊接简易同轴吹气保护设施,包括安装座1、连接管2、保护气外喷嘴3、保护气内喷嘴4及锁紧螺母5,
[0032] 安装座1及保护气外喷嘴3与连接管的相对位置可利用锁紧螺母5做固定,防止焊接过程中产生滑动,
[0035] 安装座侧壁开有两个螺纹孔,可连接进气管,端部内壁加工一段螺纹,可与连接管连接。
[0036] 连接管两端外壁各加工一段外螺纹,可与安装座及保护气外喷嘴连接,使用时可
[0037] 保护气内喷嘴中心圆孔可通过激光光束,一端部截面为锥形,可引导气流,同时避免激光光束烧损,圆环截面上均匀分布两圈φ2mm小孔,保证吹至焊缝表面的气流均匀稳定。
[0038] 保护气外喷嘴一端部截面为锥形,使吹到焊缝表面的气流集中,加强保护效果,圆筒部分内壁加工成螺纹,可连接保护气内喷嘴及连接管。
[0039] 保护气内喷嘴与保护气外喷嘴装配后,内喷嘴的端面位置可通过螺纹旋入深度调整,内喷嘴端面高于外喷嘴端面时,可减轻或避免焊接过程中可能会产生的火焰对喷嘴的烧损,同时减少焊接飞溅等对内喷嘴的污染,内喷嘴端面低于外喷嘴端面时,适用于焊接路径空间范围较小的情况,可避免与保护气喷嘴发生干涉。
[0040] 安装座和连接管为铝合金材质,但不限于此,保护气内喷嘴和保护气外喷嘴材质为铜,但不限于此。
[0042] 安装座通过四个螺纹孔与激光头连接,侧壁开有两个螺纹孔,可连接进气管,通入保护气,另一端部内壁加工一段螺纹,可与连接管连接,
[0043] 连接管两端外壁各加工一段外螺纹,一端与安装座连接,另一端与保护气外喷嘴连接,使用时可通过调节两端螺纹的旋入深度调节喷嘴距工件的距离,并用锁紧螺母进行固定,
[0044] 保护气内喷嘴中心圆孔可通过激光光束,一端部截面为锥形,可引导气流,同时避免激光光束烧损,圆环截面上均匀分布两圈φ2mm小孔,保证吹至焊缝表面的气流均匀稳定,
[0045] 保护气内喷嘴置于外喷嘴内,通过螺纹连接,可根据焊接需要调节内喷嘴旋入深度调整端面位置,保护气外喷嘴通过内壁螺纹与连接管连接,
[0047] 1 .将零件用压块或工装夹紧固定,调整压块位置,保证在焊接时不会与保护气外喷嘴发生干涉。
[0048] 2.可先将安装座用螺栓与激光头连接,再安装连接管及锁紧螺母,然后安装已与保护气内喷嘴装配好的保护气外喷嘴,调节激光头位置使保护气装置中心轴线与焊缝轴线位于同一平面,喷嘴高度位于工件表面3‑10mm。
[0049] 3.安装座侧面螺纹孔连接进气管,通入保护气,调整气体流量。
[0050] 4.激光焊接过程中,保护气吹气方向与光束一致,因此保护效果不受焊接方向的限制,在焊接过程中可充分保护熔池及熔池后方高温焊缝区,保护效果良好,且调节内喷嘴端面高于外喷嘴端面,有实际效果的减少了焊接飞溅对内喷嘴的污染及焊接火焰对内喷嘴的烧损。
