专利名称：一种不锈钢板的激光拼焊方法及固定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢焊接技术领域，具体涉及一种不锈钢板的激光拼焊方法及
固定装置。
背景技术：
激光拼焊技术具有节能减重，提高车的整体性，减少模具的数量的优势，并且能极大提高生产效率，节约大量劳力。目前中国只有屈指可数的几条拼焊板生产线，很难满足需求。因此高质量的焊接还很迫切。激光焊接中，板与板对接的间隙及对接界面的表面状态，对焊接的成型及性能有着至关重要的影响。目前国内外的研究集中于焊接工艺的研究上，但我们可以把研究重点转移到提高生产效率上。在拼焊前，对拼焊板直接进行激光切割出需要的形状尺寸，然后直接进行激光焊接。而对于激光拼焊而言，其焊接工件之间产生间隙最主要原因是目前的装卡具对于大板的装卡时，并不能有效压紧焊接工件表面，从而无法避免由于板材表面不是完全平整的而产生错边，从而加大间隙的长生，并且焊接后易产生咬边，并且由于热应力的作用，两块板材间仍然会产生翘起而产生错边。
发明内容
为了解决上述实际生产中产生的质量问题，本发明针对不锈钢板的激光焊接提出了如下技术方案本发明提出了一种用于激光拼焊的焊接板固定装置，其包括焊接夹具，其用于固定加紧所述焊接板；双轮压紧轮，其布置在焊接板的正面，使得焊接板上的对接缝位于其上两个压紧轮的中间；下压辊，其布置在焊接板的背面，位于所述双轮压紧轮的后下方，用于向上顶压焊缝；上压辊，其布置在焊接板的正面，位于所述下压辊的后上方；其中，激光束从所述焊接板正面，在所述双轮压紧轮后方对对接缝进行焊接。本发明还提出了一种焊接板的激光拼焊方法，其包括步骤1、将焊接板放置于焊接夹具上固定加紧；步骤2、在焊接板正面布置双轮压紧轮，使得对接缝位于所述双轮压紧轮的两个压紧轮中间；步骤3、激光束布置于所述双轮压紧轮后方的焊接板正面；步骤4、在激光束后方、焊接板背面布置下压辊，所述下压辊向上顶压经激光束焊接过的焊缝；步骤5、在所述下压辊后方、焊接板正面布置上压辊，所述上压辊向下滚压经激光束焊接过的焊缝。
通过上述焊接方法，能提高生产效率，明显减小工件的对接间隙，并防止不锈钢焊板的焊后变形，改善焊缝的外观质量，不需要经过焊后机械加工，直接能满足使用要求。
图1为本发明中用于激光拼焊的焊接板的固定装置的结构示意图；图2为图1所示的结构示意图的左视图；图3为所述固定装置中的双轮压紧轮的结构示意图；图4为所述固定装置中的下压辊的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明公开了一种用于激光拼焊的焊接板的焊接板固定装置。如图1和2所示，焊接板I放置于焊接夹具上固定加紧；焊接板I正面布置有双轮压紧轮2，使得对接缝位于所述双轮压紧轮2的两个压紧轮13的中间；激光束3布置于所述双轮压紧轮2后方的焊接板I正面；在激光束3后方，焊接板I背面布置有下压辊4，所述下压辊4向上顶压经激光束3焊接过的焊缝；在所述下压辊4后方，焊接板I正面布置有上压辊5，所述上压辊5向下滚压经激光束3焊接过的焊缝。其中，所述焊接板可以为不锈钢板。如图3所示，所述双轮压紧轮2主要由立筒6、弹簧7、下活塞板8、活塞立柱11、横轴12、两个压紧轮13、拉簧16、挡块10、上活塞板9、螺纹杆14、把手15组成，所述立筒6固定连接到一机床上，所述弹簧7置于所述立筒6内，弹簧7上下部分别对上活塞板9、下活塞板8施压，被施压的下活塞板8被固定设置在立筒6内壁上的挡块10挡止，下活塞板8下部固定连接活塞立柱11，活塞立柱11下部固定连接到横轴12，横轴12两端连接两个压紧轮13，所述立筒6同横轴12之间连接有两个拉簧16，所述上活塞板9被螺纹杆14抵止，所述螺纹杆14通过螺纹同所述立筒6连接，所述螺纹杆14固定连接到把手15，通过旋动所述把手15，能使得上活塞板9向上或者向下移动，从而减小或者增大所述弹簧7的压力。所述上压辊和下压辊的构成相同，如图4所示，主要由立筒、弹簧、下活塞板、活塞立柱、支撑杆19、横向轴18、压辊17、挡块、上活塞板、螺纹杆、把手组成，所述立筒固定连接到一机床上，所述弹簧置于所述立筒内，弹簧上下部分别对上活塞板、下活塞板施压，被施压的下活塞板被固定设置在立筒内壁上的挡块挡止，下活塞板下部固定连接活塞立柱，活塞立柱下部对称的固定连接有两根支撑杆19,支撑杆19端螺接一横向轴,横向轴18中间连接有压辊17，所述上活塞板被螺纹杆抵止，所述螺纹杆通过螺纹同所述立筒连接，所述螺纹杆固定连接到把手，通过旋动所述把手，能使得上活塞板向上或者向下移动，从而调节所述弹簧的压力；所述双轮压紧轮的压紧轮同上压辊和下压辊的压辊17均为石英砂轮；所述激光束倾斜入射，入射角为15度。在按照以上焊接方法焊接8-20厚不锈钢板时，激光器可以选用CO2激光器，尤其在不锈钢板厚为15-16mm时，效果最佳。此时，可选择所述上压辊和下压辊在水平方向的距离为1cm，该距离根据实验情况进行相应调整；所述双轮压紧轮同激光束之间的水平方向的距离可以选为2cm，该距离根据实验情况进行相应调整；所述上压辊同激光束在水平方向的距离可以选为2cm;在按照以上焊接方法焊接O. 5-10mm的厚不锈钢板时，所述激光器可以选用ND: YAG激光器，尤其在焊接8mm不锈钢板时，效果最佳。所述上压辊和下压辊在水平方向的距离为可以选用5cm左右，这个距离可以根据实验情况进行相应调整；所述双轮压紧轮同激光束之间的水平方向的距离可以选用6cm，该距离可以根据实验情况进行相应调整；所述上压辊同激光束在水平方向的距离可以选用5cm，该距离根据实验情况进行相应调整。在按照以上焊接方法焊接O. 5_12mm厚不锈钢板时，所述激光器可以选用光纤激光器，尤其在不锈钢板厚度为5mm时，焊接效果最佳。所述上压辊和下压辊在水平方向的距离可以为3cm，该距离根据实验情况进行相应调整；所述双轮压紧轮同激光束之间的水平方向的距离可以为3cm，该距离根据实验情况进行相应调整；所述上压辊同激光束在水平方向的距离可以为3cm，该距离根据实验情况进行相应调整。通过本发明提出的上述焊接方法，能提高生产效率，明显减小工件的对接间隙，并防止不锈钢焊板的焊后变形，改善焊缝的外观质量，不需要经过焊后机械加工，直接能满足使用要求。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于激光拼焊的焊接板固定装置，其包括 焊接夹具，其用于固定加紧所述焊接板； 双轮压紧轮，其布置在焊接板的正面，使得焊接板上的对接缝位于其上两个压紧轮的中间； 下压辊，其布置在焊接板的背面，位于所述双轮压紧轮的后下方，用于向上顶压焊缝； 上压辊，其布置在焊接板的正面，位于所述下压辊的后上方； 其中，激光束从所述焊接板正面，在所述双轮压紧轮后方对对接缝进行焊接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双轮压紧轮包括立筒、弹簧、下活塞板、活塞立柱、横轴、两个压紧轮、拉簧、挡块、上活塞板、螺纹杆、把手；其中，所述立筒固定连接到机床上，所述弹簧置于所述立筒内，其上下部分别对上活塞板、下活塞板施压，被施压的下活塞板被固定设置在立筒内壁上的所述挡块挡止，下活塞板下部固定连接活塞立柱，活塞立柱下部固定连接到横轴，横轴两端连接两个压紧轮，所述立筒与横轴之间连接有两个拉簧，所述上活塞板被螺纹杆抵止，所述螺纹杆下端通过螺纹与所述立筒连接，所述螺纹杆上端固定连接到把手，通过旋动所述把手，使得上活塞板向上或者向下移动，从而减小或者增大所述弹簧的压力。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上压辊和下压辊的构成相同，包括立筒、弹簧、下活塞板、活塞立柱、支撑杆、横向轴、压辊、挡块、上活塞板、螺纹杆、把手；其中所述立筒固定连接到机床上，所述弹簧置于所述立筒内，弹簧上下部分别对上活塞板、下活塞板施压，被施压的下活塞板被固定设置在立筒内壁上的挡块挡止，下活塞板下部固定连接活塞立柱，活塞立柱下部对称的固定连接有两根支撑杆，所述两根支撑杆两端螺接横向轴，横向轴中间连接压辊，所述上活塞板被螺纹杆抵止，所述螺纹杆下部通过螺纹与所述立筒连接，所述螺纹杆上部固定连接到把手，通过旋动所述把手，使得上活塞板向上或者向下移动，从而调节所述弹簧的压力。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双轮压紧轮的两个压紧轮同上压辊和下压辊的压辊均为石英砂轮；所述激光束倾斜入射，入射角为15度；所述焊接板为不锈钢板。
5.一种焊接板的激光拼焊方法，其包括 步骤1、将焊接板放置于焊接夹具上固定加紧； 步骤2、在焊接板正面布置双轮压紧轮，使得对接缝位于所述双轮压紧轮的两个压紧轮中间； 步骤3、激光束布置于所述双轮压紧轮后方的焊接板正面； 步骤4、在激光束后方、焊接板背面布置下压辊，所述下压辊向上顶压经激光束焊接过的焊缝； 步骤5、在所述下压辊后方、焊接板正面布置上压辊，所述上压辊向下滚压经激光束焊接过的焊缝。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述焊接板是不锈钢板。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在焊接厚度为8 20mm的不锈钢板时，选用CO2激光器进行激光焊接，且所述上压辊和下压辊在水平方向的距离选用Icm ;所述双轮压紧轮同激光束之间的水平方向的距离选用2cm ;所述上压辊同激光束在水平方向的距离选用2cm。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在焊接厚度为O.5 IOmm的不锈钢板时，选用ND:YAG激光器进行激光焊接，且所述上压辊和下压辊在水平方向的距离选用5cm;所述双轮压紧轮同激光束之间的水平方向的距离选用6cm ;所述上压辊同激光束在水平方向的距离选用5cm。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在焊接厚度为O.5 12mm的不锈钢板时，选用光纤激光器进行激光焊接，且所述上压辊和下压辊在水平方向的距离选用3cm ;所述双轮压紧轮同激光束之间的水平方向的距离选用3cm ;所述上压辊同激光束在水平方向的距离选用3cm。
全文摘要
本发明针对不锈钢板的激光焊接公开了一种不锈钢板的激光焊接方法，包括1、将待焊不锈钢板放置于焊接夹具上固定加紧；2、在不锈钢板正面布置双轮压紧轮，使得对接缝位于所述双轮压紧轮的两个压紧轮中间；3、激光束布置于所述双轮压紧轮之后的不锈钢板正面；4、在激光束后方，不锈钢板背面布置下压辊，所述下压辊向上顶压经激光束焊接过的焊缝；5、在所述下压辊后方，不锈钢板正面布置上压辊，所述上压辊向下滚压经激光束焊接过的焊缝。
文档编号B23K26/24GK103008893SQ201210586070
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者赵伟芳, 林学春, 侯玮, 于海娟, 李晋闽 申请人:中国科学院半导体研究所