一种钽金属薄材焊接装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种钽金属薄材焊接装置，包括激光器、激光振镜、上保护罩和下保护罩，上保护罩和下保护罩分别设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均与外部保护气源相连通，上保护罩和下保护罩能够沿着钽金属薄材焊缝移动。本发明专利技术还提供一种钽金属薄材焊接方法，将上保护罩和下保护罩设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，通过外部保护气源向上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩与钽金属薄材围成的腔体内通入惰性保护气体，激光器发射激光束对焊缝进行预热和焊接，上保护罩和下保护罩沿着焊缝移动直至完成焊接，焊接过程始终在惰性保护气体的保护下进行。

A Tantalum Thin Metal Welding Device and Method

【技术实现步骤摘要】
一种钽金属薄材焊接装置及方法
本专利技术涉及稀有金属焊接
，特别是涉及一种钽金属薄材焊接装置及方法。
技术介绍
钽金属具有极其良好的高温耐腐蚀性、很小的热膨胀系数，特别适用于化工、冶金、航空、宇航等尖端
但由于钽金属价格昂贵，通常将钽金属轧制成薄片，作为内衬使用。因此，钽金属薄片连接技术是钽金属工业化应用必须解决的关键技术之一。然而，钽金属熔点极高，达3000℃，仅次于钨。在实际生产中，钽金属普遍采用惰性气体保护焊(TIG)、电子束焊等方法进行连接。但由于钽金属受热后极易与空气中氧气、氮气、等发生反应，并且随着温度升高反应更加剧烈的特性，因此钽金属通常需要在惰性气体保护箱或者真空环境中完成焊接，焊件尺寸受保护箱尺寸限制。而加工大型工件必须有大型的焊接保护箱配套，生产成本高、投资大；电子束焊不适用于大尺寸钽金属加工；惰性气体保护焊(TIG)由于焊接温度接近焊枪中钨针的熔点，易夹杂，焊接难度极大。因此，如何改变现有技术中，钽金属薄材焊接难度大、生产成本高的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钽金属薄材焊接装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使钽金属薄材焊接不受尺寸限制，降低焊接难度，节约生产成本。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种钽金属薄材焊接装置，包括激光器、激光振镜、上保护罩和下保护罩，所述激光器能够发射激光束完成钽金属薄材焊接，所述激光振镜能够控制激光束的偏转，所述上保护罩和所述下保护罩分别设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，所述激光器和激光振镜设置于所述上保护罩上，所述激光器、所述激光振镜均与所述上保护罩和钽金属薄材围成的空腔相连通，所述上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、所述下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均与外部保护气源相连通，所述上保护罩和所述下保护罩能够沿着钽金属薄材焊缝移动，所述上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、所述下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均具有排气通道。优选地，所述上保护罩和所述下保护罩上均设置连通管路，所述上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、所述下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均通过所述连通管路与外部保护气源相连通，所述连通管路设置于所述激光器的移动方向的前方。优选地，所述排气通道为狭缝，所述排气通道设置于所述上保护罩与钽金属薄材之间、所述下保护罩与钽金属薄材之间。本专利技术还提供一种钽金属薄材焊接方法，将需要焊接的钽金属薄材固定，将上保护罩和下保护罩设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，通过外部保护气源向上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩与钽金属薄材围成的腔体内通入惰性保护气体，激光器发射激光束对焊缝进行预热和焊接，使焊缝温度能够达到1500℃-3000℃，上保护罩和下保护罩沿着焊缝移动直至完成焊接。优选地，在焊接之前，首先用1000-2000目的砂纸对钽金属薄片的焊缝位置进行打磨，然后用丙酮或酒精将焊缝清洗，干燥后备用。优选地，当钽金属薄材的接头为对接时，对接的两片钽金属薄材之间的间隙不大于1mm；当钽金属薄材的接头为搭接时，搭接量为0.1-5mm。优选地，外部保护气源向上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩与钽金属薄材围成的腔体内通入的惰性保护气体为氩气，氩气通入的流速为5-50L/min。优选地，激光振镜能够令激光器发射的激光束沿以下路径移动：直线、8字形、Z字形、X字形或S字形。优选地，焊缝焊接完成后继续向上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩与钽金属薄材围成的腔体内通入惰性保护气体，直至焊缝温度降至50-500℃后，停止通入惰性保护气体。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的钽金属薄材焊接装置，包括激光器、激光振镜、上保护罩和下保护罩，激光器能够发射激光束完成钽金属薄材焊接，激光振镜能够控制激光束的偏转，上保护罩和下保护罩分别设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，激光器和激光振镜设置于上保护罩上，激光器、激光振镜均与上保护罩和钽金属薄材围成的空腔相连通，上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均与外部保护气源相连通，上保护罩和下保护罩能够沿着钽金属薄材焊缝移动，上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均具有排气通道。本专利技术还提供一种钽金属薄材焊接方法，利用本专利技术的钽金属薄材焊接装置对钽金属薄材进行焊接时，将需要焊接的钽金属薄材固定，将上保护罩和下保护罩设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，通过外部保护气源向上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩与钽金属薄材围成的腔体内通入惰性保护气体，激光器发射激光束对焊缝进行预热和焊接，使焊缝温度能够达到1500℃-3000℃，上保护罩和下保护罩沿着焊缝移动直至完成焊接。采用激光器进行焊接，满足钽金属薄材焊接对热源的要求，且上保护罩和下保护罩随着焊接过程进行移动，使焊接过程始终在惰性保护气体的保护下进行，使得焊接尺寸不受限制，降低了钽金属薄材焊接难度，节约了焊接成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的钽金属薄材焊接装置的结构示意图；其中，1为激光器，2为上保护罩，3为下保护罩，4为钽金属薄材。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种钽金属薄材焊接装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使钽金属薄材焊接不受尺寸限制，降低焊接难度，节约生产成本。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。请参考图1，图1为本专利技术的钽金属薄材焊接装置的结构示意图。本专利技术提供一种钽金属薄材焊接装置，包括激光器1、激光振镜、上保护罩2和下保护罩3，激光器1能够发射激光束完成钽金属薄材焊接，激光振镜能够控制激光束的偏转，上保护罩2和下保护罩3分别设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，激光器1和激光振镜设置于上保护罩2上，激光器1、激光振镜均与上保护罩2和钽金属薄材围成的空腔相连通，上保护罩2与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩3与钽金属薄材围成的腔体均与外部保护气源相连通，上保护罩2和下保护罩3能够沿着钽金属薄材焊缝移动，上保护罩2与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩3与钽金属薄材围成的腔体均具有排气通道。本专利技术的钽金属薄材焊接装置，采用激光器1输入能连，满足钽金属薄材对热源的要求，同时设置上保护罩2和下保护罩3，且二者随着焊接过程的进行能够移动，外部保护气源向上保护罩2与钽金属薄材围成的腔体、下保护罩3与钽金属薄材围成的腔体中通入惰性保护气体，使钽金属薄片的焊缝始终处于保护气氛中，钽金属薄材焊接不再受到尺寸制约，提高装置适应性，降低焊接难度和生产成本。其中，上保护罩2和下保护罩3上均设置连通管路，上保护罩2与钽金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钽金属薄材焊接装置，其特征在于：包括激光器、激光振镜、上保护罩和下保护罩，所述激光器能够发射激光束完成钽金属薄材焊接，所述激光振镜能够控制激光束的偏转，所述上保护罩和所述下保护罩分别设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，所述激光器和激光振镜设置于所述上保护罩上，所述激光器、所述激光振镜均与所述上保护罩和钽金属薄材围成的空腔相连通，所述上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、所述下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均与外部保护气源相连通，所述上保护罩和所述下保护罩能够沿着钽金属薄材焊缝移动，所述上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、所述下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均具有排气通道。

【技术特征摘要】
1.一种钽金属薄材焊接装置，其特征在于：包括激光器、激光振镜、上保护罩和下保护罩，所述激光器能够发射激光束完成钽金属薄材焊接，所述激光振镜能够控制激光束的偏转，所述上保护罩和所述下保护罩分别设置于钽金属薄材焊缝的顶部和底部，所述激光器和激光振镜设置于所述上保护罩上，所述激光器、所述激光振镜均与所述上保护罩和钽金属薄材围成的空腔相连通，所述上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、所述下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均与外部保护气源相连通，所述上保护罩和所述下保护罩能够沿着钽金属薄材焊缝移动，所述上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、所述下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均具有排气通道。2.根据权利要求1所述的钽金属薄材焊接装置，其特征在于：所述上保护罩和所述下保护罩上均设置连通管路，所述上保护罩与钽金属薄材围成的腔体、所述下保护罩与钽金属薄材围成的腔体均通过所述连通管路与外部保护气源相连通，所述连通管路设置于所述激光器的移动方向的前方。3.根据权利要求2所述的钽金属薄材焊接装置，其特征在于：所述排气通道为狭缝，所述排气通道设置于所述上保护罩与钽金属薄材之间、所述下保护罩与钽金属薄材之间。4.一种钽金属薄材焊接方法，利用权利要求1-3任一项的钽金属薄材焊接装置，其特征在于：将需要焊接的钽金属薄材固定，将上保护罩和下保护罩设置于钽金属薄材焊缝的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕飞，文小强，赖华生，王玉香，郭春平，张金祥，唐炜，袁德林，刘雯雯，周新华，
申请(专利权)人：赣州有色冶金研究所，
类型：发明
国别省市：江西,36