專利名稱：激光焊接保護氣簾的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及焊接領域，特別是涉及激光焊接領域。
背景技術：
激光焊屬高能束焊接加工方法之一。其以高能量密度的激光作為光源，對金屬進行熔化形成焊接接頭。由于激光焊的加熱范圍小，焊接速度快，熱影響區小，焊接應力和變形小，焊接質量好，加工效率高，成為現代制造業中不可或缺的先進焊接技術。此外，激光焊可以焊一般方法難以焊接的材料，如高熔點金屬、陶瓷、有機玻璃等金屬和非金屬材料，因此被廣泛推廣應用于各種領域。從原理上分析，激光焊主要包括材料熔化、蒸發，并穿透工件的厚度方向形成狹長空洞，隨著激光焊接的進行，小孔在兩工件間的接縫區域移動，進而形成焊縫。而焊接過程 中的材料熔化和蒸發，必然會產生金屬飛濺，這是高能束焊接不可避免的問題。盡管激光焊屬非接觸型焊接，并且不同的材料焊接時產生的飛濺大小也略有不同，在激光焊接高壓保護氣的作用下，正常的微小飛濺會被阻隔，但強大的飛濺物僅靠保護氣仍無法消除對激光焊接鏡7的燒傷或污染，必須采取其它有效的輔助措施加以控制。一方面，從實際情況來看，黏附在激光焊接鏡7上的飛濺很難通過常規的方法清理干凈，即便是能清理掉，在激光焊接鏡7上也會留下斑點，這將直接影響到激光光束質量，一旦光束質量不好，產品的焊接質量就難以保證。另一方面，在激光焊接鏡7污染嚴重時，必須更換新的焊接鏡，這勢必產生高的成本和費用。所以，在激光焊接時增加有效的輔助保護措施，保護激光焊接鏡7不被損傷和污染，以及降低損傷和污染，確保光束質量，延長激光焊接鏡7的使用壽命，提高產品質量，是激光焊必須加以控制和解決的重要問題。
實用新型內容本實用新型的目的是設計出一種新型、適用的激光焊接保護氣簾，借助保護氣簾形成的具有一定壓力和挺度的高壓氣流層，阻隔焊接時產生的飛濺，減少飛濺物對激光焊接鏡7的燒傷和污染，延長激光焊接鏡7使用壽命，保證激光束12的質量，降低激光焊接鏡7損耗成本，提聞焊接質量。本實用新型的技術方案是本實用新型包括進氣管I、集氣腔2、氣簾形成小孔3、夾持環4、固定螺釘5 ;進氣管I為2 3mm厚的不銹鋼空心管，其內部管徑為7 8mm，進氣管I的一端通過焊接方式與集氣腔2連接，進氣管I的另一端連接氬氣管6，氬氣管6通過進氣管I向集氣腔2輸入12 14bar/s的高壓氬氣，集氣腔2為12 14_的不銹鋼圓形腔體，壁厚為O. 5 O. 8mm,內徑D為45 50mm，在集氣腔2的內表面徑向鉆有16個周向均部的氣簾形成小孔3，小孔3的孔徑為I. 5 I. 8mm，使得從進氣管I進入的氬氣在集氣腔2內充分聚集后從氣簾形成小孔3中射出，在零件9焊接表面和激光焊接鏡7之間形成一個具有一定壓力和挺度的高壓氣流層，阻隔焊接時產生的飛濺物10直接損傷和污染激光焊接鏡7。集氣腔2的另一側與進氣管I對稱的位置安裝夾持環4，夾持環4與集氣腔2焊接在一起，用固定螺釘5將夾持環4安裝固定在激光焊接頭11上，使保護氣簾8位于激光焊接鏡7與飛濺物10之間。本實用新型的優點是解決了激光焊接飛濺物燒傷和污染激光焊接鏡7的問題，保證了光束質量，延長了激光焊接鏡7使用壽命，降低了生產成本，確保了產品質量。
圖I是保護氣簾的主視圖，圖2是保護氣簾的俯視剖面圖，圖3是增加激光焊接保護氣簾的示意圖，I是氣管，2是集氣腔，3是氣簾形成小孔，4是夾持環，5是固定螺釘，6是氬氣管，7·是激光焊接鏡，8是保護氣簾，9是零件，10是飛濺物，11是激光焊接頭，12是激光束。
具體實施方式
下面對本實用新型做進一步詳細說明。參見圖2，激光焊接保護氣簾8，其特征在于，保護氣簾8由進氣管I、集氣腔2、氣簾形成小孔3、夾持環4、固定螺釘5等組成。集氣腔2為12 14mm不銹鋼圓環，壁厚O. 5mm，內徑50mm。在徑向鉆有16個周向均部的小孔3，孔徑為I. 2 I. 5mm。在集氣腔2的右端為3mm厚不銹鋼空心進氣管I,內部管徑7 8mm,尾部帶錐度，用于連接氬氣管6，供12 14ba r/s的高壓氬氣進入集氣腔2。高壓氣在集氣腔2內充分聚集后，從16個周向均部的I. 2 I. 5mm氣簾形成小孔3平行射出，形成具有一定壓力和挺度的高壓保護氣流層，形成氣簾。在集氣腔2的左端為固定夾持環4和固定螺釘5，便于將整個保護氣簾8安裝并固定在激光焊接頭11上，見圖I、見圖3。為了使保護氣簾具有一定的挺度和壓力，又不會因為氣流過大而影響激光焊接氣體，本新型保護氣簾采用了比主焊接保護氣低6 Sbar的氬氣流量，同時采用I. 2 I. 5mm的氣簾形成小孔3來增壓，達到在焊接表面和激光焊接鏡7之間形成一個穩定可靠的保護氣流層。本實用新型的工作原理是12 14bar/s保護氣從進氣管I進入集氣腔2，在環形腔內聚集后，通過氣簾形成小孔3平行射出，在零件焊接表面9和激光焊接鏡7之間形成一個具有一定壓力和挺度的高壓氣流層，阻隔焊接時產生的飛濺直接損傷和污染激光焊接鏡7，延長了焊接激光焊接鏡7使用壽命，保證了激光束12質量。本實用新型實例1，在某型號批量鈦合金零件的激光焊接中，使用了本實用新型，結果表面激光焊接鏡7的使用周期比未使用保護氣簾8延長了 I倍，激光焊接鏡7表面污染很少，激光束12質量穩定。本實用新型實例2，在某型號批量不銹鋼零件的激光焊接中，使用了本實用新型，在連續工作3周后檢查發現，激光焊接鏡7表面很干凈，無任何污染。而在未使用本實用新型前，每周檢查激光焊接鏡7均有不同程度的污染，甚至很難清除。
權利要求1.一種激光焊接保護氣簾，其特征在于，保護氣簾[8]由進氣管[I]、集氣腔[2]、氣簾形成小孔[3]、夾持環[4]、固定螺釘[5]組成；進氣管[I]為2 3mm厚的不銹鋼空心管，其內部管徑為7 8mm，進氣管[I]的一端通過焊接方式與集氣腔[2]連接，進氣管[I]的另一端連接氬氣管[6]，氬氣管[6]通過進氣管[I]向集氣腔[2]輸入12 14bar/s的高壓氬氣，集氣腔[2]為12 14mm的不銹鋼圓形腔體，壁厚為O. 5 O. 8mm,內徑D為45 50mm，在集氣腔[2]的內表面徑向鉆有16個周向均部的氣簾形成小孔[3]，氣簾形成小孔[3]的孔徑為I. 5 I. 8mm，使得從進氣管[I]進入的氬氣在集氣腔[2]內充分聚集后從氣簾形成小孔[3]中射出，在零件[9]焊接表面和激光焊接鏡[7]之間形成一個具有一定壓力和挺度的高壓氣流層，阻隔焊接時產生的飛濺物[10]直接損傷和污染激光焊接鏡[7]；集氣腔[2]的另一側與進氣管[I]對稱的位置安裝夾持環[4]，夾持環[4]與集氣腔[2]焊接在一起，用固定螺釘[5]將夾持環[4]安裝固定在激光焊接頭[11]上，使保護氣簾[8]位于激光焊接鏡[7]與飛濺物[10]之間。
專利摘要本實用新型涉及焊接領域，特別是涉及激光焊接領域。本實用新型包括進氣管[1]、集氣腔[2]、氣簾形成小孔[3]、夾持環[4]、固定螺釘[5]。本實用新型激光焊接保護氣簾起到了在激光焊接過程中對激光焊接鏡7的重要保護作用，避免和減少了金屬飛濺物直接濺射到激光焊接鏡7上，對激光焊接鏡7形成燒傷或污染，確保了激光束12質量，延長了激光焊接鏡7使用壽命，降低了生產成本，提高了焊接質量。
文檔編號B23K26/20GK202684328SQ20122018670
公開日2013年1月23日 申請日期2012年4月27日 優先權日2011年12月13日
發明者夏昌龍, 何思逸, 李援 申請人:貴州黎陽航空動力有限公司