用于车身激光焊的保护气喷施机构的制作方法

本实用新型属于铝合金车身制造技术领域，具体涉及一种用于车身激光焊的保护气喷施机构。

背景技术：

激光焊具有能量密度高、焊接速度快、焊接热变形小等优点，因而在汽车行业，尤其是在铝合金车身上获得了越来越多的应用。与传统车身相比，铝车身采用了化学活性较强的材料。在铝车身上进行激光焊时，熔池上方会形成高温等离子体云，等离子体可吸收、散射和折射激光，减小到达工件表面的激光功率；熔池内熔融状态的铝极易被空气氧化，影响焊缝成型；且熔融状态的金属溶氢能力强，而凝固过程中溶氢能力急剧下降，来不及吸出的氢将残留在固态金属内部，形成大量气孔，直接影响焊接接头的连接强度。因此，铝合金激光焊过程中需要持续向熔池喷施惰性气体，吹散等离子体云，并对熔池进行保护。

现有铝合金激光焊保护气体喷施机构主要有侧吹和同轴两种形式，如图1是现有侧吹机构，喷嘴12通过支架11固定在激光焊接头10上。焊接时，惰性气体14通过喷嘴12吹向熔池13对其进行保护。这种机构可有效保护熔池，获得良好的焊接效果，但是机构整体外形较大，应用于铝合金车身的焊接时，易与零部件或焊接工装干涉，可达性较差。如图2是现有同轴吹保护气机构，惰性气体通过喷嘴20，实现与激光束15同轴输出，吹向熔池13。这种机构离熔池较远，惰性气体14吹出后易散失，无法有效保护熔池13，影响激光焊缝的成形。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种用于车身激光焊的保护气喷施机构，目的是便于调整喷嘴与熔池的距离。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种用于车身激光焊的保护气喷施机构，包括连接组件和喷嘴，所述连接组件设有导向安装空腔、缓存导气腔和连通缓存导气腔的进气口，所述保护气喷施机构还包括用于对插入导向安装空腔内的激光焊接头进行松紧调节限位的限位紧固机构和用于将激光束与缓存导气腔内的气体分流导向喷嘴的分流导向机构。

所述限位紧固机构包括锁紧螺栓和设于连接组件侧壁的调节安装孔，通过松紧调节穿入调节安装孔内的锁紧螺栓对激光焊接头进行限位紧固。

所述分流导向机构包括内层锥套、外层锥套和设于连接组件下端面与缓存导气腔连通的贯通孔，所述内层锥套和外层锥套分别与连接组件通过螺纹啮合连接，内层锥套与外层锥套之间具有与贯通孔连通的间隙，所述导向安装空腔、内层锥套、外层锥套均与喷嘴同轴线设置。

所述贯通孔为多个，多个贯通孔均布于缓存导气腔的周向方向上。

所述喷嘴与外层锥套的下端通过螺纹啮合连接。

所述缓存导气腔为设于连接组件下部的中空环形结构。

所述进气口为两个，两个进气口均设于连接组件下端锥形结构的外侧壁上。

本实用新型的有益效果：

1、整个机构通过锁紧螺栓与激光焊接头连接，便于调整喷嘴与熔池的距离，提高了实际生产中的调试效率，获得最佳的焊接效果；

2、机构外形较小，需要的焊接空间相应较小，提高了激光焊接头的焊接可达性；

3、惰性气体通过机构传送，不易散失，可对熔池进行有效保护；

4、激光焊调试及实际生产过程中如出现喷嘴碰撞损坏现象，只需要更换喷嘴部分，降低了保护气喷施机构的维护成本。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1为现有侧吹机构工作示意图；

图2为现有同轴吹保护气机构工作示意图；

图3为本实用新型保护气喷施机构立体图；

图4为图3所示保护气喷施机构前视图；

图5为图4所示保护气喷施机构在a-a方向剖视图。

图中标记为：

1、连接组件，2、喷嘴，3、缓存导气腔，4、进气口，5、调节安装孔，6、内层锥套，7、外层锥套，8、贯通孔，9、间隙，a、导向安装空腔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。

如图3至图5所示，该用于车身激光焊的保护气喷施机构，包括连接组件1和喷嘴2，连接组件设有导向安装空腔a、缓存导气腔3和连通缓存导气腔3的进气口4，该保护气喷施机构还包括用于对插入导向安装空腔a内的激光焊接头进行松紧调节限位的限位紧固机构和用于将激光束与缓存导气腔3内的气体分流导向喷嘴的分流导向机构。限位紧固机构的设置，目的是通过调整导向安装空腔相对内部激光焊接头的上下移动量，调整喷嘴与熔池的距离，当调整到合适的位置，将连接组件与激光焊接头进行限位固定，提高实际生产中的调试效率，获得最佳的焊接效果。分流导向机构的设置，是为了避免出现两者均通过中部的激光束导向喷嘴时，导入的保护气逆向流向激光焊接头的情况。缓存导气腔3优选为设于连接组件1下部的中空环形结构。

限位紧固机构包括锁紧螺栓和设于连接组件侧壁的调节安装孔5，通过松紧调节穿入调节安装孔内的锁紧螺栓对激光焊接头进行限位紧固。具体而言，调节安装孔5为螺栓孔，其设于连接组件1的顶部侧壁，通过此孔装入锁紧螺栓并拧紧即可与激光焊接头实现连接，松开锁紧螺栓可上下调整整个机构与熔池的距离，以获得最佳的焊接效果。此调节安装孔可为两个，两个调节安装孔对称设于连接组件顶部侧壁的两侧，通过相应的锁紧螺栓对激光焊接头进行限位固定，提高两侧受力平衡性。

分流导向机构包括内层锥套6、外层锥套7和设于连接组件1下端面与缓存导气腔3连通的贯通孔8，内层锥套6和外层锥套7分别与连接组件1通过螺纹啮合连接，内层锥套6与外层锥套7之间具有与贯通孔8连通的间隙9，导向安装空腔a、内层锥套6、外层锥套7均与喷嘴2同轴线设置。保护气(惰性气体)通过进气口4进入连接组件的缓存导气腔3，再通过其下端的贯通孔8向下输出进入外层锥套7与内层锥套6之间的的间隙9，进而通过喷嘴2喷射到熔池附近，对熔池进行保护。贯通孔8为多个，多个贯通孔8均布于缓存导气腔3的周向方向上，便于快速将保护气通过贯通孔导向间隙，再经过间隙导入喷嘴。实施时，贯通孔优选设置为三个。进气口为两个，两个进气口均设于连接组件下端锥形结构的外侧壁上。

为了避免喷嘴损坏出现整体机构报废的情况，喷嘴2与外层锥套7的下端通过螺纹啮合连接。便于拆装，当激光焊调试及实际生产过程中出现喷嘴碰撞损坏现象，只需要更换喷嘴部分，降低了保护气喷施机构的维护成本。

具体制作该保护气喷施机构零部件时，连接组件1采用不锈钢材料制作，通过焊接及数控机床的铣削、钻孔等工序制作而成。外层锥套7和内层锥套6采用铬锆铜材料，喷嘴2采用紫铜材料，通过数控机床的铣削、钻孔等工序制作而成。

使用时将该保护气喷施机构安装在激光焊接头上，将输送惰性气体的气管安装在进气口4处，可在较小空间内，对铝合金框架车身的激光焊接熔池进行有效保护，确保激光焊的焊接质量。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。