一种激光焊缝同轴吹气保护装置及应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光焊接技术领域，公开了一种激光焊缝同轴吹气保护装置及应用方法。该保护装置包括同轴喷嘴、环形气罩、下腔体、上腔体、第一进气嘴和第二进气嘴，所述上腔体、下腔体、环形气罩以及同轴喷嘴依次同轴固定安装；下腔体的凸台端部设置在环形气罩的通孔内；同轴喷嘴设置在下腔体的凸台端部内，并与夹层端部之间形成与所述气槽相连通的环形气缝。并将保护装置应用在焊接装置中，保护装置与激光同轴设置，焊接头发出的激光束先经过保护装置后作用在待焊接工件上，在焊接装置中增加了保护装置，能够保证对待焊接工件焊接的可靠性；本发明专利技术在对待焊接工件的焊接过程中，能够排除空气防止空气卷入造成焊缝氧化，还能够对高温焊缝进行延时保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光焊接吹气保护
，更具体的说，特别涉及一种激光焊缝同轴吹气保护装置及应用方法。
技术介绍
同轴吹气保护方式是焊接中常用的焊缝保护方式，同轴吹气时，保护气流与激光束同轴，吹气没有方向选择，可减少吹气方向对焊接姿态的约束，可简化焊接轨迹编程，特别是在三维焊接情况下，同轴吹气方式更为灵活方便。激光焊接过程中由于防飞溅气刀的存在，使得同轴吹气保护装置必须置于气刀下方，气刀部分是与外部空气相通的，同轴装置内部的激光通道也是与外界相通，也就是说同轴吹气装置的整个腔体无法做成封闭空间。进行同轴吹气时，外部空气容易通过激光通道卷入同轴保护气中进入熔池形成焊缝氧化，如何做到同轴气体与空气的隔离是焊缝无氧化保护的重要因素。另外，熔池凝固后的一段时间内仍处于高温状态，离开喷嘴位置气体保护后需要进行延时保护，否则暴露于空气当中同样会发生氧化。所以，要做到良好的焊缝保护，同轴保护气的空气隔离和焊后延时保护是两个关键因素。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种激光焊缝同轴吹气保护装置及应用方法，该保护装置应用在焊接装置中，在对待焊接工件的焊接过程中，能够排除空气防止空气卷入造成焊缝氧化，还能够对高温焊缝进行延时保护。为了解决以上提出的问题，本专利技术采用的技术方案为：一种激光焊缝同轴吹气保护装置，该保护装置包括同轴喷嘴、环形气罩、下腔体、上腔体、第一进气嘴和第二进气嘴，所述上腔体、下腔体、环形气罩以及同轴喷嘴依次同轴固定安装；其中，上腔体外表面上设有安装第一进气嘴的第一进气口，且上腔体的一侧端面向内设有与进气口连通的第一环形气道，另一侧端面向内设有通槽；下腔体外表面上设有安装第二进气嘴的第二进气口，下腔体的一侧端面向内设有与第二进气口相连通的安装槽，安装槽的底面向外延伸形成具有凹槽的凸台，凹槽与上腔体的通槽相连通；下腔体的另一侧端面上设有至少一个下腔体气道，凸台的内部设有与所述下腔体气道及凹槽相连通的气槽，即凸台上气槽与凹槽之间形成夹层；环形气罩的端面上设有通孔，其内部设有与下腔体的安装槽相连通的凹槽，通孔所在端面为出气面，出气面上分布有气孔；下腔体的凸台端部设置在环形气罩的通孔内；同轴喷嘴设置在下腔体的凸台端部内，并与夹层端部之间形成与所述气槽相连通的环形气缝。所述环形气缝的出气方向与同轴喷嘴的轴向垂直。所述下腔体的凸台为锥形凸台，气槽与锥形凸台的锥面平行，下腔体上的凹槽为锥形凹槽；上腔体上的凹槽也为锥形通槽。所述下腔体上均匀分布有八个环形槽作为下腔体气道。所述下腔体和上腔体均为圆周面，两者的圆周面上分别对称加工有第二进气口和第一进气口。所述下腔体和上腔体之间设置有密封垫，密封垫上加工有通气孔。所述环形气罩为圆柱体，其直径为56mm，材料选为铜滤片；环形气罩上出气面对应的圆周面加工成锥形。一种激光焊缝同轴吹气保护装置的应用方法，该应用方法采用的焊接装置包括保护装置、连接支架和焊接头；步骤S1：连接支架将保护装置设置在焊接头的下方，三者整体置于待焊接工件表面的上方；步骤S2：分别调整焊接头和保护装置的高度至预设距离，并调整保护装置使其与激光束同轴；步骤S3；向保护装置的第一进气嘴和第二进气嘴分别通入焊接保护气，并调整第一进气嘴和第二进气嘴的气体流量大小；步骤S4：开启焊接头，焊接头以预设速度沿预设焊接方向前进，并发出激光穿过保护装置对待焊接工件进行激光焊接；步骤S5：观察焊接过程的稳定性及焊接完成后焊缝的保护效果；步骤S6：根据得到的稳定性及焊缝保护效果，返回步骤S2，重新调整后再次进行焊接。所述保护装置与待焊接工件表面之间的距离为7mm。所述第一进气嘴和第二进气嘴通入的气体为氩气，其气体流量大小分别设置有20L/min和40L/min；同轴喷嘴的出气流量调节在10～30L/min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的保护装置采用环形气罩、下腔体和上腔体三者之间形成两路气体通道，并设置有第二进气嘴和第一进气嘴，下腔体和上腔体之间形成环形气缝，其中一路气体经过环形气缝后形成向上气流和向下气流，向上气流用于激光通道排空，向下气流经用于熔池保护，另一路气体用于高温焊缝延时保护，整个保护装置的结构简单，并能起到可靠的保护效果。2、本专利技术中保护装置的应用方法，即；此外，通过调整保护装置与待焊接工件的预设距离，以及焊接保护气体的气体流量大小，能够对待焊接工件起到不同的保护作用，其调整和使用方便。附图说明图1为本专利技术焊接装置的结构示意图。图2为本专利技术焊接装置的局部结构示意图。图3为本专利技术激光焊缝同轴吹气保护装置的爆炸图。图4为本专利技术激光焊缝同轴吹气保护装置的剖视图。图5为本专利技术上腔体的结构示意图。图6为本专利技术下腔体的结构示意图。图7为本专利技术应用方法的流程示意图。附图标记说明：111-同轴喷嘴、112-环形气罩、113-下腔体、114-密封垫、115-上腔体、116-第二进气嘴、117-第一进气嘴、118-锁紧螺钉、119-第一气流通道、1120-凹槽、1122-出气面、121-第二气流通道、124-环形气缝、1150-第一进气口、1151-环形气道、1152-锥形通槽、1130-第二进气口、1131-下腔体气道、1134-安装槽、1132-锥形凸台、1133-锥形凹槽、131-气槽具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。参阅图3或图4所示，本专利技术提供的一种激光焊缝同轴吹气保护装置，该保护装置包括同轴喷嘴111、环形气罩112、下腔体113、密封垫114、上腔体115、第一进气嘴117、第二进气嘴116和锁紧螺钉118。同轴喷嘴111与激光束同轴，焊接时，同轴喷嘴111中心对准熔池进行吹气保护，通入气体为焊接保护气，可避免焊缝被空气氧化；本实施例中，出气流量可调节在10～30L/min，焊接保护气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：该保护装置包括同轴喷嘴(111)、环形气罩(112)、下腔体(113)、上腔体(115)、第一进气嘴(117)和第二进气嘴(116)，所述上腔体(115)、下腔体(113)、环形气罩(112)以及同轴喷嘴(111)依次同轴固定安装；其中，上腔体(115)外表面上设有安装第一进气嘴(117)的第一进气口(1150)，且上腔体(115)的一侧端面向内设有与进气口(1150)连通的第一环形气道(1151)，另一侧端面向内设有通槽；下腔体(113)外表面上设有安装第二进气嘴(116)的第二进气口(1130)，下腔体(113)的一侧端面向内设有与第二进气口(1130)相连通的安装槽(1134)，安装槽(1134)的底面向外延伸形成具有凹槽的凸台，凹槽与上腔体(115)的通槽相连通；下腔体(113)的另一侧端面上设有至少一个下腔体气道(1131)，凸台的内部设有与所述下腔体气道(1131)及凹槽相连通的气槽(131)，即凸台上气槽(131)与凹槽之间形成夹层(132)；环形气罩(112)的端面上设有通孔，其内部设有与下腔体(113)的安装槽(1134)相连通的凹槽(1120)，通孔所在端面为出气面(1122)，出气面(1122)上分布有气孔；下腔体(113)的凸台端部设置在环形气罩(112)的通孔内；同轴喷嘴(111)设置在下腔体(113)的凸台端部内，并与夹层(132)端部之间形成与所述气槽(131)相连通的环形气缝(124)。...

【技术特征摘要】
1.一种激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：该保护装置包括同
轴喷嘴(111)、环形气罩(112)、下腔体(113)、上腔体(115)、第一进气
嘴(117)和第二进气嘴(116)，所述上腔体(115)、下腔体(113)、环形
气罩(112)以及同轴喷嘴(111)依次同轴固定安装；
其中，上腔体(115)外表面上设有安装第一进气嘴(117)的第一进气
口(1150)，且上腔体(115)的一侧端面向内设有与进气口(1150)连通的
第一环形气道(1151)，另一侧端面向内设有通槽；
下腔体(113)外表面上设有安装第二进气嘴(116)的第二进气口(1130)，
下腔体(113)的一侧端面向内设有与第二进气口(1130)相连通的安装槽
(1134)，安装槽(1134)的底面向外延伸形成具有凹槽的凸台，凹槽与上
腔体(115)的通槽相连通；下腔体(113)的另一侧端面上设有至少一个下
腔体气道(1131)，凸台的内部设有与所述下腔体气道(1131)及凹槽相连
通的气槽(131)，即凸台上气槽(131)与凹槽之间形成夹层(132)；
环形气罩(112)的端面上设有通孔，其内部设有与下腔体(113)的安
装槽(1134)相连通的凹槽(1120)，通孔所在端面为出气面(1122)，出气
面(1122)上分布有气孔；
下腔体(113)的凸台端部设置在环形气罩(112)的通孔内；同轴喷嘴
(111)设置在下腔体(113)的凸台端部内，并与夹层(132)端部之间形
成与所述气槽(131)相连通的环形气缝(124)。
2.根据权利要求1所述的激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：
所述环形气缝(124)的出气方向与同轴喷嘴(111)的轴向垂直。
3.根据权利要求2所述的激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：
所述下腔体(113)的凸台为锥形凸台(1132)，气槽(131)与锥形凸台(1132)
的锥面平行，下腔体(113)上的凹槽为锥形凹槽(1133)；上腔体(115)
上的凹槽也为锥形通槽(1152)。
4.根据权利要求1或3所述的激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在

\t于：所述下腔体(113)上均匀分布有八个环形槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓时累，郑贤文，张奎，刘斌，毛大英，陈根余，陈燚，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44