專利名稱：激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置及激光電弧復(fù)合焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種激光復(fù)合焊設(shè)備，具體而言是涉及一種激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù) 裝置及帶有該氣體保護(hù)裝置的激光電弧復(fù)合焊機(jī)。
背景技術(shù)：
激光焊接作為一種精密、高效、快速的高能束焊接方法，在航空航天領(lǐng)域得到了越 來越廣泛的應(yīng)用。但常規(guī)的激光焊接也存在著一些問題和缺陷，比如激光能量利用率低、裝 配精度要求高、設(shè)備昂貴等。為了解決這些問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出了幾種新的激光焊接技 術(shù)一種是多焦點(diǎn)激光焊接技術(shù)，這種焊接方法可以提高激光能量利用率，提高焊接過程的 穩(wěn)定性，改善焊縫質(zhì)量，同時(shí)可降低對(duì)裝配精度的要求。另一種是復(fù)合焊接技術(shù)，即采用激 光和其他熱源共同作為焊接熱源，這種工藝可以有效增加熔深，提高效率，還可以在很大程 度上改善接頭性能，降低設(shè)備成本。激光電弧復(fù)合熱源焊接是將物理性質(zhì)和能量傳輸機(jī)制 截然不同的兩種熱源復(fù)合在一起，同時(shí)作用于同一加工位置。激光與電弧的復(fù)合使得兩種 熱源既充分發(fā)揮了各自優(yōu)勢，又相互彌補(bǔ)了對(duì)方的不足，從而形成了一種全新高效的熱源。在上述激光電弧復(fù)合焊接中，保護(hù)氣體的作用都至關(guān)重要，在高功率CO2激光焊接 中，高功率密度的激光束照射在試件表面時(shí)，母材金屬在極短的時(shí)間內(nèi)被加熱、熔化、蒸發(fā) 以及電離。由金屬離子、保護(hù)氣離子、蒸氣和電子等組成等離子體首先形成于試件的表面， 高的等離子體蒸氣壓力沖擊熔化的金屬材料形成小孔，最終形成深熔焊接。如果功率密度 繼續(xù)增加，等離子體將離開工件表面，形成等離子體屏蔽，將阻礙焊接的進(jìn)行。因此必須利 用保護(hù)氣體控制等離子體的漂移，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫的保護(hù)。在TIG或MIG焊接中，保護(hù)氣體 直接影響電弧焊接特性，決定焊接工藝穩(wěn)定性、焊縫成形和接頭性能。顯然，在激光-電弧 復(fù)合焊接工藝中，保護(hù)氣體對(duì)工藝過程和焊縫成形同樣具有重要的影響和重要的作用，其 研究具有重要的理論和工程意義。因此，在激光電弧復(fù)合焊接頭集成設(shè)計(jì)時(shí)，氣體保護(hù)結(jié)構(gòu) 的設(shè)計(jì)也要滿足一定要求，目前已有使用保護(hù)氣體進(jìn)行保護(hù)焊接的技術(shù)通常是在焊接頭側(cè) 面設(shè)置保護(hù)氣體導(dǎo)管，用于向焊縫噴射保護(hù)氣體，保護(hù)焊縫避免與空氣接觸，從而保證接縫 處焊接性能，但該種導(dǎo)管為在焊縫處形成一定厚度的保護(hù)氣層，保護(hù)氣體流速不能太高，因 而并不能有效壓制等離子體的漂移及由此產(chǎn)生的激光屏蔽作用。因此要在有效控制氣體方 向和流速，改善了焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出合理的氣體保護(hù)結(jié)構(gòu)。此外，對(duì)于諸如激光-TIG復(fù)合焊接作為一種結(jié)合了兩種焊接熱源的新型焊接方 法，對(duì)于它的控制過程既需要考慮它們單獨(dú)作用時(shí)的焊接參數(shù)，同時(shí)也需要考慮它們復(fù)合 后的參數(shù)控制如電弧與激光作用點(diǎn)的距離等。因此在激光-TIG復(fù)合焊接頭設(shè)計(jì)過程中必 須分別考慮獨(dú)自熱源的位置參數(shù)調(diào)節(jié)和兩熱源之間的相對(duì)位置參數(shù)調(diào)節(jié)功能。TIG焊接過程中弧長的大小是影響焊縫成形及電弧能量密度的最主要因素之一。 為了得到均勻的高質(zhì)量的焊接接頭，在整個(gè)焊接過程中電弧長度必須保持不變，然而由于 工件表面的不平整，鎢極的燒損等因素的影響，電弧長度會(huì)發(fā)生變化，因此在焊槍設(shè)計(jì)過程 中，要求可以實(shí)現(xiàn)電弧弧長的位置調(diào)整，具有實(shí)時(shí)的單獨(dú)電弧弧長位置調(diào)整功能。此外，激光復(fù)合焊接都存在一個(gè)獲得最大熔深的熱源間距D。這就表明最能體現(xiàn)這種熱源協(xié)同效果 的位置參量就是電弧與激光作用點(diǎn)的距離。因此為了得到均勻的熔深和優(yōu)良的表面成形， D必須保持相對(duì)恒定。但是由于工件的表面高低變化和鎢極的燒損必然導(dǎo)致D跟隨發(fā)生改 變，為此需要在焊接過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)的熱源間距調(diào)整。因此在焊槍設(shè)計(jì)過程中，要求可以實(shí) 現(xiàn)D的調(diào)整，以滿足實(shí)時(shí)的兩個(gè)熱源相對(duì)位置調(diào)整功能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可有效防止因等離 子體漂移而屏蔽激光的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，以及帶有該氣體保護(hù)裝置的激光電 孤復(fù)合焊機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其包括保護(hù)氣室，具有用于連接激光頭的連接端和與該連接端相對(duì)的開口端；噴氣裝置，裝于所述保護(hù)氣室內(nèi)并用于從至少二個(gè)方向朝所述開口端噴射保護(hù)氣 體；電弧焊裝置安裝部，位于所述保護(hù)氣室側(cè)壁，用于安裝電弧焊裝置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述噴氣裝置為至少二個(gè)噴嘴，各噴嘴沿所述保護(hù)氣 室內(nèi)壁均勻分布。優(yōu)選地，各噴嘴通過連接件連接在位于所述保護(hù)氣室側(cè)壁的下連接孔并與保護(hù)氣 體供給裝置連通，所述連接件具有用于與上述保護(hù)氣室內(nèi)壁連接的上連接端和用于與所述 噴嘴連接的下連接端，該上連接端與下連接端之間具有一夾角，使得噴嘴指向所述開口端。優(yōu)選地，所述噴嘴內(nèi)裝有柱形導(dǎo)流芯，在該導(dǎo)流芯上對(duì)稱設(shè)有至少二條導(dǎo)流槽，各 導(dǎo)流槽沿所述柱形導(dǎo)流芯的表面螺旋布置。優(yōu)選地，所述噴嘴為四個(gè)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述噴氣裝置為噴氣環(huán)，該噴氣環(huán)安裝在保護(hù)氣室 靠近連接端的位置，在該噴氣環(huán)的邊緣設(shè)有進(jìn)氣孔，內(nèi)部設(shè)有環(huán)腔，該進(jìn)氣孔通過位于保護(hù) 氣室側(cè)壁的上連接孔與保護(hù)氣體供給裝置連通，在所述噴氣環(huán)的下表面對(duì)稱設(shè)有至少二個(gè) 與上述環(huán)腔連通的噴氣口，各噴氣口分別指向所述開口端。優(yōu)選地，所述進(jìn)氣孔沿所述噴氣環(huán)的切向設(shè)置。優(yōu)選地，所述噴氣口呈環(huán)形布置。在本發(fā)明可選擇的實(shí)施例中，所述電弧焊裝置安裝部包括沿所述保護(hù)氣室側(cè)壁軸 向設(shè)置的第一長圓形孔、在該長圓形孔二側(cè)平行設(shè)置的二個(gè)第一滑板及位于所述第一滑板 之間的第一滑塊，在所述第一滑板上相對(duì)開有第一槽孔，所述第一滑塊通過螺栓連接在所 述第一槽孔之間，在所述第一滑塊上設(shè)有用于安裝所述電弧焊裝置的第一安裝孔，在該第 一安裝孔二側(cè)及底部裝有微調(diào)螺釘。可選擇的，安裝在所述第一安裝孔內(nèi)的電弧焊裝置為TIG焊槍。優(yōu)選地，所述電弧焊裝置安裝部還包括在所述保護(hù)氣室側(cè)壁與所述第一長圓形孔 相對(duì)位置設(shè)置的第二長圓形孔、在該第二長圓形孔的二側(cè)平行設(shè)置的二個(gè)第二滑板及位于 所述第二滑板之間的第二滑塊，在所述第二滑板上相對(duì)開有第二槽孔，所述第二滑塊通過螺栓連接在所述第二槽孔之間，在所述第二滑塊上設(shè)有用于安裝送絲機(jī)構(gòu)的第二安裝孔， 在該第二安裝孔側(cè)面及底部裝有微調(diào)螺釘。本發(fā)明的激光電弧復(fù)合焊機(jī)，包括激光頭和電弧焊裝置，其還包括上述的激光電 弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，該氣體保護(hù)裝置的保護(hù)氣室連接端連接于所述激光頭下方，所述 電弧焊裝置安裝于所述電弧焊裝置安裝部。所述電弧焊裝置為TIG焊裝置，包括TIG焊槍和送絲機(jī)構(gòu)，所述TIG焊槍安裝于所 述電弧焊裝置安裝部的第一滑塊，而所述送絲機(jī)構(gòu)安裝于所述電弧焊裝置安裝部的第二滑 塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于設(shè)有保護(hù)氣室便于保護(hù)氣體的聚集，使得焊縫保護(hù) 區(qū)域大，可以有效的保護(hù)寬焊縫的成形質(zhì)量，噴氣裝置從至少二個(gè)方向噴射保護(hù)氣體，形成 多角度噴射可以使等離子可以向四面不同的方向漂移，有效防止等離子體屏蔽的產(chǎn)生，同 時(shí)由于噴氣流量大，大流量的氣體也可以有效的控制等離子的漂移，從而可有效避免因等 離子漂移所導(dǎo)致的對(duì)焊接激光的屏蔽效應(yīng)，因此采用本發(fā)明氣體保護(hù)裝置的激光電弧復(fù)合 焊機(jī)可以適用于更高功率條件的激光焊接，從而可以獲得更高的焊接速度。此外，由于本發(fā)明采用二個(gè)以上方向噴氣的噴氣裝置，所以產(chǎn)生的飛濺不易被吹 進(jìn)噴嘴內(nèi)部，有效的保護(hù)了噴嘴在焊接時(shí)免受飛濺的堵塞，也便于噴嘴的清理。另外，本發(fā)明的氣體保護(hù)裝置還具有優(yōu)良的擴(kuò)展性，實(shí)驗(yàn)表明，氬氣和氮?dú)獾幕旌?氣體可以更有效的保護(hù)焊縫，在二個(gè)以上方向噴出的氬氣和氮?dú)饣旌蠚怏w保護(hù)下，可以在 高功率的激光條件下，高速度的焊接條件下起到很好的保護(hù)作用，而噴嘴設(shè)計(jì)為四個(gè)可以 實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的混合氣體的產(chǎn)生。同側(cè)的二個(gè)噴嘴分別通入氬氣和氮?dú)?，在焊接厚板的時(shí)候可 以改變保護(hù)氣體的種類。使其能在高功率的條件下進(jìn)行激光焊接。而在本發(fā)明的TIG電弧焊裝置中，由于設(shè)置了送絲機(jī)構(gòu)，能夠填充焊絲，填充的焊 絲具有以下優(yōu)點(diǎn)改善熔敷金屬的冶金行為，可以獲得所需要的焊縫性能及顯微組織；改 善焊縫的表面成型，避免焊接表面凹陷、咬邊等缺陷的產(chǎn)生，提高焊接接頭的質(zhì)量水平；降 低產(chǎn)品結(jié)構(gòu)焊接前的裝配精度要求，適應(yīng)產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)的需要。所述電弧焊裝置安裝部采用滑板和滑塊結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)滑塊位置實(shí)現(xiàn)電弧焊裝 置的位置調(diào)節(jié)、通過滑塊側(cè)面設(shè)置的微調(diào)螺釘可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧焊裝置角度的微調(diào)，從而獲 得電弧和激光熱源之間以及焊絲與熱源之間的較佳的距離，而且可以彌補(bǔ)電極因燒損而導(dǎo) 致的熱源之間的距離變化。采用本發(fā)明的氣體保護(hù)裝置的激光電弧復(fù)合焊機(jī)可以實(shí)現(xiàn)激 光-TIG復(fù)合焊接整體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、集成和系統(tǒng)優(yōu)化。本發(fā)明氣體保護(hù)裝置除了適用于激光-TIG復(fù)合焊機(jī)外，也適用于激光-MIG復(fù)合 焊機(jī)。


圖1是本發(fā)明激光-TIG復(fù)合焊機(jī)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的仰視圖。圖3是圖1的左視圖。圖4是圖3的A-A剖視圖。圖5是圖1中氣體保護(hù)裝置的正視圖。
圖6是圖5的俯視圖。
圖7是圖6的左視圖。
圖8是圖5中保護(hù)氣室的右視圖。
圖9是圖8的左視圖。
圖10是圖8的俯視圖。
圖11是8的B-B剖視圖。
圖12是噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是噴氣環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖O
圖14是第一滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是第二滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16是連接噴嘴的連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中
100、激光頭110、上連接筒
120、平移臺(tái)130、上托板
140、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)141、步進(jìn)電機(jī)
142、偏心塊143、推桿
150、旋轉(zhuǎn)臺(tái)160、下托板
170、反射腔180、升降筒
200、電弧焊裝置210、TIG 焊槍
220、送絲機(jī)構(gòu)300、氣體保護(hù)裝置
310、保護(hù)氣室311、連接端
312、開口端313、上連接孔
314、下連接孔315、第一長圓形孔
316、第二長圓形孔317、螺孔
320、電弧焊裝置安裝部321、第一滑板
322、第一滑塊323、第一槽孔
324、第一安裝孔325、微調(diào)螺釘孔
326、第二滑板327、第二滑塊
328、第二槽孔329、第二安裝孔
330、中板
340、噴氣裝置341、噴嘴
3411、導(dǎo)流芯3412、導(dǎo)流槽
342、連接件3421、上連接端
3422、下連接端343、噴氣環(huán)
3431、進(jìn)氣孔3432、環(huán)腔
3433、噴氣孔3434、環(huán)槽
400、支撐架
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1 圖4所示是本發(fā)明的激光-TIG復(fù)合焊機(jī)，其中圖1是本發(fā)明激光-TIG復(fù)合 焊機(jī)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的仰視圖。圖3是圖1的左視圖。圖4是圖3的A-A 剖視圖。如圖1 圖4所示，該激光電弧復(fù)合焊機(jī)，包括激光頭100和電弧焊裝置200，其還 包括氣體保護(hù)裝置300，該氣體保護(hù)裝置300的保護(hù)氣室310連接端311連接于所述激光頭 100下方，所述電弧焊裝置200安裝于電弧焊裝置安裝部320。激光頭100與氣體保護(hù)裝置 300通過支撐架400彼此連接固定。所述激光頭包括從上到下依次設(shè)置的上連接筒110、平移臺(tái)120、上托板130、旋轉(zhuǎn) 臺(tái)150、下托板160、反射腔170和升降筒180等部件，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)140連接于上托板130與下 托板160之間，用于驅(qū)動(dòng)上下托板，使二者之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所述上連接筒110用于與激 光發(fā)生器連接，以接收高能激光束。平移臺(tái)120與上連接筒110連接并在下方設(shè)有導(dǎo)軌供 上托板120平行移動(dòng)。所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)150和反射腔170分別位于下托板的上方和下方，在擺 動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，將上下托板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分解為上托板130的直線運(yùn)動(dòng)和下托板160的擺動(dòng)， 在下托板160擺動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)150和反射腔170繞升降筒180軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并使輸出激光 束在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)形成一具有擺動(dòng)幅度的激光束，在焊接時(shí)能增加焊縫熔池的寬度，改 進(jìn)焊接質(zhì)量。在本實(shí)施例中，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)140包括步進(jìn)電機(jī)141、偏心塊142和推桿143，步進(jìn) 電機(jī)141安裝在上托板130上，偏心塊142分別連接于步進(jìn)電機(jī)軸和推桿143，通過步進(jìn)電 機(jī)141帶動(dòng)偏心塊142，而將偏心運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為上托板和下托板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。圖5 圖7所示的是本發(fā)明氣體保護(hù)裝置300，其中圖5是圖1中氣體保護(hù)裝置的 正視圖。圖6是圖5的俯視圖。圖7是圖6的左視圖。如圖5 圖7所示，本發(fā)明的氣體保護(hù)裝置300，其包括保護(hù)氣室310、噴氣裝置 340和電弧焊裝置安裝部320。參見圖8 圖10，所述保護(hù)氣室310具有用于連接激光頭100的連接端311和與 該連接端31相對(duì)的開口端312，連接端上設(shè)有螺孔317 ；該保護(hù)氣室通過螺孔與一中板330 連接并通過中板330連接于所述激光頭100的升降筒180下方。具體連接方式是將中板連 接于所述支撐架400 —端，支撐架400另一端連接于激光頭100的平移臺(tái)上，支撐架400的 連接孔可以為條形孔，在上述升降筒180升降時(shí)，條形孔可以起到微調(diào)的作用。所述噴氣裝置340裝于所述保護(hù)氣室310內(nèi)并用于從至少二個(gè)方向朝所述開口端 312噴射保護(hù)氣體。所述電弧焊裝置安裝部320位于所述保護(hù)氣室310側(cè)壁，用于安裝電弧焊裝置200。在本實(shí)施例中，所述噴氣裝置340包括四個(gè)噴嘴341，各噴嘴341沿所述保護(hù)氣室 310內(nèi)壁均勻分布。各噴嘴341通過連接件342連接在位于所述保護(hù)氣室側(cè)壁的下連接孔314并與保 護(hù)氣體供給裝置(圖略)連通。所述連接件342具有用于與保護(hù)氣室310內(nèi)壁連接的上連 接端3421和用于與所述噴嘴連接的下連接端3422，參見圖16。該上連接端與下連接端之 間具有一夾角，使得噴嘴341指向所述開口 312。
所述噴嘴341內(nèi)裝有柱形導(dǎo)流芯3411，在該導(dǎo)流芯3411上對(duì)稱設(shè)有至少二條導(dǎo)流 槽3412，本實(shí)施例中導(dǎo)流槽數(shù)是三條，各導(dǎo)流槽3412沿所述柱形導(dǎo)流芯3411的表面螺旋布 置。螺旋狀的導(dǎo)流槽可使保護(hù)氣體從噴嘴呈螺旋柱狀噴出，保護(hù)氣體噴出噴嘴后由于減壓 膨脹，形成實(shí)心圓錐體形的保護(hù)氣層，可獲得了較厚的氣流保護(hù)層，則保護(hù)氣流的抗外界干 擾能力強(qiáng)，保護(hù)效果穩(wěn)定可靠，而多個(gè)實(shí)心氣體保護(hù)氣層可以有效防止等離子氣體膨脹漂 移，從而避免屏蔽現(xiàn)象的產(chǎn)生。所述噴嘴341也可為二個(gè)以上數(shù)量。在本實(shí)施例中，所述噴氣裝置340還包括噴氣環(huán)343，該噴氣環(huán)343安裝在保護(hù) 氣室310靠近連接端311的位置，在該噴氣環(huán)343的邊緣設(shè)有進(jìn)氣孔3431，內(nèi)部設(shè)有環(huán) 腔3432，該進(jìn)氣孔通過位于保護(hù)氣室側(cè)壁的上連接孔313與保護(hù)氣體供給裝置連通，在所 述噴氣環(huán)的的下表面對(duì)稱設(shè)有二十四個(gè)噴氣口 3433，各噴氣口分別指向所述開口端312， 二十四個(gè)噴氣口布置成四個(gè)環(huán)形，每個(gè)環(huán)包括六個(gè)噴氣孔。上述噴氣口為二個(gè)以上即可。所述進(jìn)氣孔3431沿所述噴氣環(huán)343的切向設(shè)置。進(jìn)氣孔切向設(shè)置有利于保護(hù)氣 體在噴氣環(huán)內(nèi)的分布，使得各噴氣孔的噴氣壓力均衡。噴氣環(huán)343周邊還設(shè)有環(huán)槽3434，而在保護(hù)氣室310靠近連接端的位置設(shè)有螺釘 孔，通過在螺釘孔內(nèi)旋入頂絲頂入環(huán)槽3434，而將噴氣環(huán)343與保護(hù)氣室310安裝在一起。如圖5 圖7和圖8 圖10所示，所述電弧焊裝置安裝部320包括沿所述保護(hù)氣 室側(cè)壁軸向設(shè)置的第一長圓形孔315、在該長圓形孔二側(cè)平行設(shè)置的二個(gè)第一滑板321及 位于所述第一滑板之間的第一滑塊322，在所述第一滑板321上相對(duì)開有第一槽孔323，所 述第一滑塊322通過螺栓連接在所述第一槽孔323之間，在所述第一滑塊322上設(shè)有用于 安裝所述電弧焊裝置的第一安裝孔324，在該第一安裝孔二側(cè)及底部設(shè)有微調(diào)螺釘孔325， 內(nèi)裝有微調(diào)螺釘。在本實(shí)施例中，所述電弧焊裝置200為TIG焊裝置，其包括TIG焊槍210和送絲機(jī) 構(gòu)220，其中所述TIG焊槍210安裝于所述電弧焊裝置安裝部320的第一滑塊的第一安裝孔 324內(nèi)，而所述送絲機(jī)構(gòu)安裝于與所述TIG焊槍相對(duì)的另一側(cè)保護(hù)氣室側(cè)壁。上述電弧焊裝置安裝部320所安裝的TIG焊槍210可通過第一滑塊在第一槽孔中 滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)高度方向的調(diào)節(jié)，并可以通過TIG焊槍在第一安裝孔的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)軸向調(diào)節(jié)， 還可通過微調(diào)螺釘325實(shí)現(xiàn)TIG焊槍的角度微調(diào)，從而可以將TIG焊槍焊極調(diào)整到與激光 照射點(diǎn)具有合適的距離，使得二個(gè)熱源之間的間距得以保持一最佳值。所述電弧焊裝置安裝部320還包括與所述第一長圓形孔315相對(duì)設(shè)置的第二長圓 形孔316、在該第二長圓形孔316的二側(cè)平行設(shè)置的二個(gè)第二滑板326及位于所述第二滑板 326之間的第二滑塊327，在所述第二滑板上相對(duì)開有第二槽孔328，所述第二滑塊327通過 螺栓連接在所述第二槽孔328之間，在所述第二滑塊上設(shè)有用于安裝送絲機(jī)構(gòu)220的第二 安裝孔329，在該第二安裝孔側(cè)面及底部設(shè)有微調(diào)螺釘孔325，內(nèi)裝有微調(diào)螺釘325。同理， 該電弧焊裝置安裝部320也可調(diào)節(jié)送絲機(jī)構(gòu)220與激光照射點(diǎn)或焊接點(diǎn)的距離。上面是以激光-TIG復(fù)合焊為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的說明，實(shí)際上，本發(fā)明也可用于激 光-MIG復(fù)合焊，此時(shí)只需省略TIG焊槍，并且將送絲機(jī)構(gòu)的焊絲作為一個(gè)電極即可。另外，在上述實(shí)施例中噴氣裝置也是以噴嘴和噴氣環(huán)同時(shí)使用為例進(jìn)行的說明， 但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，例如所述噴嘴或噴氣環(huán)也可以單獨(dú)使用，仍能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，也可以將上述技術(shù)內(nèi) 容進(jìn)行組合形成其他的技術(shù)方案，這些改進(jìn)和潤飾，以及形成的其他技術(shù)方案也應(yīng)視為本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于包括保護(hù)氣室，具有用于連接激光頭的連接端和與該連接端相對(duì)的開口端；噴氣裝置，裝于所述保護(hù)氣室內(nèi)并用于從至少二個(gè)方向朝所述開口端噴射保護(hù)氣體；電弧焊裝置安裝部，位于所述保護(hù)氣室側(cè)壁，用于安裝電弧焊裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于所述噴氣裝置 為至少二個(gè)噴嘴，各噴嘴沿所述保護(hù)氣室內(nèi)壁均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于各噴嘴通過連 接件連接在位于所述保護(hù)氣室側(cè)壁的下連接孔并與保護(hù)氣體供給裝置連通，所述連接件具 有用于與上述保護(hù)氣室內(nèi)壁連接的上連接端和用于與所述噴嘴連接的下連接端，該上連接 端與下連接端之間具有一夾角，使得噴嘴指向所述開口端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于所述噴嘴內(nèi)裝 有柱形導(dǎo)流芯，在該導(dǎo)流芯上對(duì)稱設(shè)有至少二條導(dǎo)流槽，各導(dǎo)流槽沿所述柱形導(dǎo)流芯的表 面螺旋布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于噴氣裝 置為四個(gè)噴嘴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于所述噴氣裝置 為噴氣環(huán)，該噴氣環(huán)安裝在保護(hù)氣室靠近連接端的位置，在該噴氣環(huán)的邊緣設(shè)有進(jìn)氣孔，內(nèi) 部設(shè)有環(huán)腔，該進(jìn)氣孔通過位于保護(hù)氣室側(cè)壁的上連接孔與保護(hù)氣體供給裝置連通，在所 述噴氣環(huán)的下表面對(duì)稱設(shè)有至少二個(gè)與上述環(huán)腔連通的噴氣口，各噴氣口分別指向所述開□端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于所述進(jìn)氣孔沿 所述噴氣環(huán)的切向設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于所述噴氣口呈 環(huán)形布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于所述電弧焊裝 置安裝部包括沿所述保護(hù)氣室側(cè)壁軸向設(shè)置的第一長圓形孔、在該長圓形孔二側(cè)平行設(shè)置 的二個(gè)第一滑板及位于所述第一滑板之間的第一滑塊，在所述第一滑板上相對(duì)開有第一槽 孔，所述第一滑塊通過螺栓連接在所述第一槽孔之間，在所述第一滑塊上設(shè)有用于安裝所 述電弧焊裝置的第一安裝孔，在該第一安裝孔二側(cè)及底部裝有微調(diào)螺釘。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于安裝在所述第 一安裝孔內(nèi)的電弧焊裝置為TIG焊槍。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其特征在于所述電弧焊 裝置安裝部還包括在所述保護(hù)氣室側(cè)壁與所述第一長圓形孔相對(duì)位置設(shè)置的第二長圓形 孔、在該第二長圓形孔的二側(cè)平行設(shè)置的二個(gè)第二滑板及位于所述第二滑板之間的第二滑 塊，在所述第二滑板上相對(duì)開有第二槽孔，所述第二滑塊通過螺栓連接在所述第二槽孔之 間，在所述第二滑塊上設(shè)有用于安裝送絲機(jī)構(gòu)的第二安裝孔，在該第二安裝孔側(cè)面及底部 裝有微調(diào)螺釘。
12.一種激光電弧復(fù)合焊機(jī)，包括激光頭和電弧焊裝置，其特征在于還包括權(quán)利要求 1-11中任一項(xiàng)所述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，該氣體保護(hù)裝置的保護(hù)氣室連接端連接于所述激光頭下方，所述電弧焊裝置安裝于所述電弧焊裝置安裝部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光電弧復(fù)合焊機(jī)，其特征在于所述電弧焊裝置為TIG 焊裝置，包括TIG焊槍和送絲機(jī)構(gòu)，所述TIG焊槍安裝于所述電弧焊裝置安裝部的第一滑 塊，而所述送絲機(jī)構(gòu)安裝于所述電弧焊裝置安裝部的第二滑塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，以及帶有該氣體保護(hù)裝置的激光電弧復(fù)合焊機(jī)。本發(fā)明的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，其包括保護(hù)氣室，具有用于連接激光頭的連接端和與該連接端相對(duì)的開口端；噴氣裝置，裝于所述保護(hù)氣室內(nèi)并用于從至少二個(gè)方向朝所述開口端噴射保護(hù)氣體；電弧焊裝置安裝部，位于所述保護(hù)氣室側(cè)壁，用于安裝電弧焊裝置。本發(fā)明的激光電弧復(fù)合焊機(jī)，包括激光頭和電弧焊裝置，其還包括上述的激光電弧復(fù)合焊氣體保護(hù)裝置，該氣體保護(hù)裝置的保護(hù)氣室連接端連接于所述激光頭下方，所述電弧焊裝置安裝于所述電弧焊裝置安裝部。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可有效防止因等離子體漂移而屏蔽激光。
文檔編號(hào)B23K28/02GK101920400SQ20091021019
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者鞏水利, 懷其武, 楊原, 段素爽, 汪蘇, 沈忠睿, 苗新剛, 郭倩, 陳俐, 韓凌攀 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué);中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所