本实用新型涉及激光焊接吹气保护技术领域,具体涉及一种激光焊接防氧化保护装置。
背景技术:
同轴吹气保护方式是焊接中常用的焊缝保护方式,同轴吹气时,保护气流与激光束同轴,吹气没有方向选择,可减少吹气方向对焊接姿态的约束,可简化焊接轨迹编程,特别是在三维焊接情况下,同轴吹气方式更为灵活方便。
激光焊接过程中由于防飞溅气刀的存在,使得同轴吹气保护装置必须置于气刀下方,气刀部分是与外部空气想通的,同轴装置内部的激光通道也是与外界相通,也就是说同轴吹气装置的整个腔室无法做成封闭空间。进行同轴吹气时,外部空气容易通过激光通道卷入同轴保护气中进入熔池形成焊缝氧化,如何做到同轴气体与空气的隔离是焊缝无氧化保护的重要因素。另外,熔池凝固后的一段时间内仍处于高温状态,离开喷嘴位置气体保护后需要进行延时保护,否则暴露于空气中同意会发生氧化,所以要做到良好的焊缝保护,同轴保护气的空气隔离和焊后延时保护是两个关键因素。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种激光焊接防氧化保护装置,其应用在焊接过程中,在对待焊接工件的过程中,能够排除空气卷入,防止氧化,还能对高温焊缝进行延时保护的优点。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:一种激光焊接防氧化保护装置,包括底座,所述底座的一侧设置有上座,所述底座和上座分别设置有用于激光束射入的第一圆孔和第二圆孔,所述上座设置有与第一圆孔连通的空腔,所述上座设置有与空腔连通的第一惰性气体入口。
通过采用上述技术方案,将底座放置于待焊接物的表面,随后将激光束射入第一圆孔和第二圆孔内后,激光束便能够对待焊接物进行焊接作业,这个过程中,空气容易从激光束与第一圆孔之间的空隙流入进而到达激光束与待焊物的焊接处,此时从第一惰性气体入口内通入惰性气体,惰性气体将会充盈空腔内进而从激光束与第一圆孔的空隙中溢出形成气帘,从而让形成从空腔向外流动的气体流向进而避免空气的干扰,起到隔绝空气的目的。
本实用新型进一步设置为:所述空腔内卡接有定位板,所述定位板一体连接有中空的管套,所述定位板设置有贯穿定位板的第一安装孔,当管套的轴心线与第一圆孔的轴心线重合时,上座相对于第一安装孔同轴设置有第二安装孔。
通过采用上述技术方案,让第一安装孔和第二安装孔的轴心线对齐,随后利用螺丝、螺栓或其他紧固件实现定位板与上座之间的固定连接,避免两者的相对晃动。
本实用新型进一步设置为:所述管套的侧面设置有多个贯穿管套的第二小孔,多个所述第二小孔关于管套轴心线等距离分布。
通过采用上述技术方案,惰性气体从第一惰性气体入口进入空腔内后,惰性气体将环绕管套的外周进而从多个第二小孔进入管套的内部进而从管套的一端溢出形成从内向外的气体流动,另外多个第二小孔的存在能够让气流能够很均匀地进入管套的内部,不会造成局部气流过快的现象。
本实用新型进一步设置为:所述上座远离第一惰性气体入口的一端设置有第二惰性气体入口,所述上座设置有与第二惰性气体入口连通的第三通气槽,所述上座朝向底座的一侧设置有与第三通气槽连通且沿着上座周向分布的周向槽,所述底座设置有多个贯穿底座且与周向槽连通的第一小孔。
通过采用上述技术方案,往第二惰性气体入口内充入惰性气体,惰性气体将会经过第三通气槽进而进入周向槽,而周向槽设置为多个,分布于底座的周向,从周向槽流出的气体将会在底座的周向形成阻隔,限制外界的空气对焊接部位的氧化。
本实用新型进一步设置为:所述上座远离周向槽设置有多个安装槽。
通过采用上述技术方案,多个安装槽能够方便上座的安装,并且增强上座的安装强度。
本实用新型进一步设置为:当所述定位板处于空腔内后,定位板与空腔的槽壁存在挤压作用。
通过采用上述技术方案,将定位板放置于空腔内后,由于挤压作用,能够进行预定位作用,进而让定位板放在需要的位置。
本实用新型进一步设置为:所述管套朝向底座的一侧设置有贯穿管套的第一连接槽,所述底座设置有与第二圆孔连通的第二连接槽。
通过采用上述技术方案,从第一惰性气体入口进入空腔内的惰性气体将会有一部分通过第二连接槽进而穿过第二圆孔,从而排除处于周向槽之间的空气,避免一开始焊接时的氧化现象。
本实用新型进一步设置为:所述上座一体连接有处于第一圆孔开口处的环形板,所述环形板远离上座的一侧铰接有两个倾斜板,两个倾斜板相对于环形板的轴心线对称设置,倾斜板设置有用于容纳环形板的环形槽,所述环形板固定连接有固定环,所述固定环内设置有活动环,两个所述活动环共同连接有同一根螺杆,所述螺杆螺纹连接有螺母。
通过采用上述技术方案,旋转螺母后,螺母将会朝活动环的方向移动进而挤压弹簧,而弹簧受到压缩进而挤压活动环,而活动环能够带动固定环移动,因此这个过程中两个固定环将会朝相互靠近的方向移动进而让环形板的内径不断地缩小。
本实用新型进一步设置为:所述上座的一端一体连接有两根相互平行的第一卡入杆,所述第一卡入杆远离上座的一端一体连接有第二卡入杆,两根第一卡入杆相互朝向的一侧固定连接有相互排斥的磁块,所述上座的另一端设置有用于第一卡入杆卡入的第一容纳槽,所述上座设置有与第一容纳槽连通且用于第二卡入杆卡入的第二容纳槽。
通过采用上述技术方案,当需要进行延时保护时,本实用新型只需要增加底座的长度即可,因为在底座与待焊物接触的过程中,从第一小孔中流出的惰性气体将会对焊接的部位进行防氧化保护,因此为了能够自如的增加延迟保护的时间,可以利用拼接的方式增加。由于上座和底座是固定连接的,因此利用上座拼接即可实现底座拼接的目的,底座设置为多边形更容易拼接。当其中一个上座的两个第一卡入杆和第二卡入杆分别处于第一容纳槽和第二容纳槽内后,第一卡入杆和第二卡入杆的倾斜设置让两个上座不易分离。当需要让两个上座分离时,让第二卡入杆继续沿着第二容纳槽的深度方向继续移动,顺着第二容纳槽的槽壁,两个第二卡入杆将会朝相互靠近的方向移动进而让两个第二卡入杆之间的距离等于或小于第一容纳槽的宽度,再快速地让两个上座朝相互分离的方向移动,即可让第二卡入杆穿过第一容纳槽进而让两个上座分离。
综上所述,本实用新型具有以下有益效果:
1、本实用新型将激光焊接防氧化保护装置置于待焊接件的表面之上,用于在激光焊接过程中保护焊缝免受氧化。其下表面周边有密集第二小孔,惰性气体从中喷出后,形成气帘,使其中覆盖范围与空气隔绝。在装置的上部开有一个第一圆孔,使激光束可以进入照射焊接工件进行焊接。在第一圆孔下方设置有管套,管套壁中部有一圈密集第二小孔。惰性气体从第二小孔喷出形成气帘,使空气与保护装置内部隔绝。这个保护装置在焊接过程中与激光束同步运动,焊缝得到连续全部保护。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图;
图2为实施例1另一个视角的结构示意图;
图3为实施例1去除底座的结构示意图;
图4为实施例1的正视图;
图5为实施例2去除第一卡入杆、第二卡入杆、磁块、第一容纳槽和第二容纳槽的透视图;
图6为实施例中环形板、固定环、活动环、螺母、螺杆和弹簧之间连接关系的结构示意图;
图7为实施例2去除环形板、倾斜板的俯看视角的透视图;
图8为图7中A区域的局部放大图;
图9为图7中B区域的局部放大图。
附图标记:1、底座;2、上座;3、第一圆孔;4、第二圆孔;5、空腔;6、第一惰性气体入口;7、定位板;8、管套;9、第一安装孔;10、第二安装孔;11、第二小孔;12、第二惰性气体入口;13、第三通气槽;14、周向槽;15、第一小孔;16、安装槽;17、第一连接槽;18、第二连接槽;19、环形板;20、倾斜板;21、环形槽;22、固定环;23、活动环;24、螺母;25、螺杆;26、第一卡入杆;27、第二卡入杆;28、第一容纳槽;29、第二容纳槽;30、磁块;31、弹簧;32、监视孔。
具体实施方式
参照附图对本实用新型做进一步说明。
实施例1:
如图1-9所示,一种激光焊接防氧化保护装置,包括长方体状的底座1,所述底座1的一侧设置有上座2,上座2和底座1可以利用螺丝、螺栓或其他紧固件实现固定连接。所述底座1和上座2分别设置有用于激光束射入的第一圆孔3和第二圆孔4,第一圆孔3和第二圆孔4的开口设置为圆形。所述上座2设置有与第一圆孔3连通的长方体状的空腔5,所述上座2设置有与空腔5连通的第一惰性气体入口6。所述空腔5内卡接有定位板7,当定位板7处于空腔5内后,定位板7与空腔5的槽壁存在挤压作用,因此可以起到预固定的作用。所述定位板7一体连接有中空的管套8,所述定位板7设置有贯穿定位板7的第一安装孔9,当管套8的轴心线与第一圆孔3的轴心线重合时,上座2相对于第一安装孔9同轴设置有第二安装孔10。可以利用螺丝、螺栓或其他紧固件,穿过第一安装孔9和第二安装孔10后,实现定位板7和上座2的固定。所述管套8的侧面设置有多个贯穿管套8的第二小孔11,多个所述第二小孔11关于管套8轴心线等距离分布。第二小孔11设置为圆形。所述管套8朝向底座1的一侧设置有贯穿管套8的第一连接槽17,所述底座1设置有与第二圆孔4连通的第二连接槽18。由于底座1处于待焊物表面时,底座1与待焊物之间依旧存在着空气,因此从第一惰性气体入口6进入空腔5内的惰性气体将会有一部分通过第二连接槽18进而穿过第二圆孔4,从而排除处于周向槽14之间的空气,避免一开始焊接时的氧化现象。
所述上座2远离第一惰性气体入口6的一端设置有第二惰性气体入口12,所述上座2设置有与第二惰性气体入口12连通的第三通气槽13,所述上座2朝向底座1的一侧设置有与第三通气槽13连通且沿着上座2周向分布的周向槽14,所述底座1设置有多个贯穿底座1且与周向槽14连通的第一小孔15。惰性气体从第一小孔15出来后将形成防氧化的气帘,防止激光焊接处的金属被氧化。
所述上座2远离周向槽14一侧设置有多个安装槽16。所述上座2原理周向槽14一侧设置有监视孔32,监视孔32可用于放置传感器。
第一惰性气体入口6和第二惰性气体入口12均相对于上座2倾斜设置,方便惰性气体的充入。
惰性气体可选取氩气或氦气或氩气和氦气的混合气体,两者的比例可以按实际的成本调节。
将激光焊接防氧化保护装置置于待焊接件的表面之上,用于在激光焊接过程中保护焊缝免受氧化。其下表面周边有密集第二小孔11,惰性气体从中喷出后,形成气帘,使其中覆盖范围与空气隔绝。在装置的上部开有一个第一圆孔3,使激光束可以进入照射焊接工件进行焊接。在第一圆孔3下方设置有管套8,管套8壁中部有一圈密集第二小孔11。惰性气体从第二小孔11喷出形成气帘,使空气与保护装置内部隔绝。这个保护装置在焊接过程中与激光束同步运动,焊缝得到连续全部保护。
实施例2:与实施例1的区别点在于:
所述上座2一体连接有处于第一圆孔3开口处的环形板19,环形板19的轴心线与第一圆孔3的开口的轴心线重合。所述环形板19远离上座2的一侧铰接有两个弧状的倾斜板20,两个倾斜板20相对于环形板19的轴心线对称设置,倾斜板20设置有用于容纳环形板19的环形槽21,环形板19部分处于环形槽21内,环形槽21的槽壁可以支撑环形板19,所述环形板19固定连接有两个固定环22,每个所述固定环22内设置有活动环23,活动环23的轴心线与固定环22的轴心线重合,两个所述活动环23共同连接有同一根螺杆25,所述螺杆25的一端螺纹连接有螺母24。螺杆25套接有一端与螺母24固定连接,另一端与其中一个固定环22固定连接的弹簧31。旋转螺母24后,螺母24将会朝活动环23的方向移动进而挤压弹簧31,而弹簧31受到压缩进而挤压活动环23,而活动环23能够带动固定环22移动,因此这个过程中两个固定环22将会朝相互靠近的方向移动进而让环形板19的内径不断地缩小。
所述上座2的一端一体连接有两根相互平行的第一卡入杆26,所述第一卡入杆26远离上座2的一端一体连接有第二卡入杆27,第二卡入杆27相对于第一卡入杆26倾斜设置,两根第一卡入杆26相互朝向的一侧固定连接有相互排斥的磁块30,所述上座2的另一端设置有用于第一卡入杆26卡入的第一容纳槽28,所述上座2设置有与第一容纳槽28连通且用于第二卡入杆27卡入的第二容纳槽29。当需要进行延时保护时,本实用新型只需要增加底座1的长度即可,因为在底座1与待焊物接触的过程中,从第一小孔15中流出的惰性气体将会对焊接的部位进行防氧化保护,因此为了能够自如的增加延迟保护的时间,可以利用拼接的方式增加。由于上座2和底座1是固定连接的,因此利用上座2拼接即可实现底座1拼接的目的,底座1设置为多边形更容易拼接。当其中一个上座2的两个第一卡入杆26和第二卡入杆27分别处于第一容纳槽28和第二容纳槽29内后,第一卡入杆26和第二卡入杆27的倾斜设置让两个上座2不易分离。当需要让两个上座2分离时,让第二卡入杆27继续沿着第二容纳槽29的深度方向继续移动,顺着第二容纳槽29的槽壁,两个第二卡入杆27将会朝相互靠近的方向移动进而让两个第二卡入杆27之间的距离等于或小于第一容纳槽28的宽度,再快速地让两个上座2朝相互分离的方向移动,即可让第二卡入杆27穿过第一容纳槽28进而让两个上座2分离。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的设计构思之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。