一种能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置的制作方法

【技术领域】

本实用新型属于激光焊接技术领域，特别是涉及一种能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置。

背景技术：

钛合金具有诸如较小的密度、高的比强度、良好的力学性能和耐腐蚀性、无磁无毒的优点。被广泛的应用于航空航天、航海、石油化工、汽车、医疗、军事武器装备等诸多领域。对于厚板钛合金焊接，传统的焊接方式存在焊接熔深浅，焊接速度慢，焊接热变形大和生产成本高等问题。真空电子束焊和激光焊被越来越多的应用在钛及其钛合金的焊接。但是电子束焊接设备复杂昂贵、装配要求严格，被焊工件尺寸和形状通常受限制等缺点，在一定程度上影响了其推广应用。突破厚板钛合激光焊接技术，为解决厚板焊接难度大问题。

钛合金焊接性具有以下特点：

1、接头极易过热，晶粒易粗化冷裂倾向较大气孔率高；

2、钛合金250℃时与h反应，钛合金400℃时与o反应，钛合金600℃时与n反应，因此，在焊接过程中容易形成气孔，反应形成的脆性化合物导致塑性、冲击韧性下降；

3、焊接变形大，弹性模量低焊接残余变形较大。

因此，需要提供一种新的能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置，能够有效的保护焊接系统，提供良好的焊接环境，保障焊接质量，实现钛合金焊接接缝表面光亮平整。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置，其包括安装板、设置在所述安装板上的激光焊接头、设置在所述安装板上且对准焊缝及周边空间范围内吹气的保护气托罩，所述保护气托罩包括外罩壳体、设置于所述外罩壳体底部且与所述外罩壳体围绕形成一腔体结构的双层滤气网、水平设置在所述腔体内的进气管，所述进气管的一端与所述外罩壳体连接且形成一进气口，所述进气管的上表面开设有若干小孔。

进一步的，所述进气口连通一氩气气源，通过所述进气管吹入的气体经过所述小孔吹入所述腔体内，从所述腔体的上方吹入填充满整个腔体，然后从所述双层滤气网穿过吹向焊缝表面。

进一步的，所述保护气托罩吹出的是纯度大于等于99.99％的氩气，流量控制在10-25l/min。

进一步的，所述小孔直径为1-6mm。

进一步的，还包括设置在所述激光焊接头上垂直于激光光束吹气的气刀装置。

进一步的，所述气刀装置吹出的气体为干燥空气，且气压为0.2-0.7mpa。

进一步的，还包括设置在所述安装板上且位于所述激光焊接头一旁的填丝旁吹装置。

进一步的，所述填丝旁吹装置吹出的是纯度大于等于99.9％的氩气，流量控制在5-10l/min。

进一步的，在所述激光焊接头的底部还设置有顺着激光光束方向吹气的同轴吹气装置。

进一步的，所述同轴吹气装置吹出的是干燥空气，且气压为0.05-0.2mpa。

与现有技术相比，本实用新型一种能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置的有益效果在于：通过设置对准焊缝及周边空间范围内吹气的保护气托罩，并在保护气托罩机构中设置向上吹气的u型铜管结构，一方面为了让保护气充分、饱和且稳定，另一方面是为了排去托罩中的空气，提高保护效果，托罩结构增大了焊接保护范围，阻止了钛合金在高于250℃时与氢和氧反应，更好的保护焊接熔池，获得更好的焊接接头；通过顺着激光发射路径上设置有同轴保护气体吹气装置、垂直于激光光束方向设置的气刀装置、顺着焊丝输送方向吹入环形包围焊丝的保护气体、以及在激光焊接头右侧设置保护气托罩，全方位的保障焊接工件表面的焊接环境，为提高焊接质量的稳定性提供了强有力的保障。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中保护气托罩的爆炸结构示意图；

图中数字表示：

100能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置；

1安装板；2激光焊接头；3保护气托罩，31外罩壳体，32双层滤气网，33进气管，34进气口，35小孔；4气刀装置；5填丝旁吹装置；6焊缝跟踪装置；7同轴吹气装置。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图2，本实施例为能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置100，其包括安装板1、设置在安装板1上的激光焊接头2、设置在安装板1上且对准焊缝及周边空间范围内吹气的保护气托罩3，保护气托罩3包括外罩壳体31、设置于外罩壳体31底部且与外罩壳体31围绕形成一腔体结构的双层滤气网32、水平设置在所述腔体内的进气管33，进气管33的一端与外罩壳体32连接且形成一进气口34，进气管33的上表面开设有若干小孔35。

进气口34连通一氩气气源，通过进气管33吹入的气体经过小孔35吹入所述腔体内，从所述腔体的上方吹入填充满整个腔体，能够有效的排出所述腔体内的空气，保障所述腔体内保护气体的纯度，然后从双层滤气网32穿过吹向焊缝表面，有效的阻止钛合金在高于250℃时与氢和氧反应，更好的保护焊接熔池，获得更好的焊接接头。进气管33为u型铜管。

保护气托罩3吹出的是纯度大于等于99.99％的氩气，流量控制在10-25l/min。所述小孔35直径为1-6mm。

本实施例还包括设置在激光焊接头1上垂直于激光光束吹气的气刀装置4。气刀装置4吹出的气体为干燥空气，且气压为0.2-0.7mpa。气刀装置4为激光焊接头中的标准配件，可随激光焊接头一起购买获得。

本实施例还包括设置在安装板1上且位于激光焊接头2一旁的填丝旁吹装置5。填丝旁吹装置5吹出的是纯度大于等于99.9％的氩气，流量控制在5-10l/min。填丝旁吹装置5可以采用现有技术中的填丝吹气保护结构，实现送丝并吹入环形包围焊丝的保护气体，其结构可以参考本公司已有专利cn201820798737.6中的结构，因此，本实施例不再详细描述其结构。

本实施例还包括设置在安装板1上且位于填丝旁吹装置5旁的焊缝跟踪装置6。焊缝跟踪装置6为市面上可直接购买获得的标准件，因此，本实施例不再详细描述其结构原理。

在激光焊接头2的底部还设置有顺着激光光束方向吹气的同轴吹气装置7。同轴吹气装置7吹出的是干燥空气，且气压为0.05-0.2mpa。

本实施例为能保障钛合金焊接表面光亮平整的激光焊接装置100，通过设置对准焊缝及周边空间范围内吹气的保护气托罩，并在保护气托罩机构中设置向上吹气的u型铜管结构，一方面为了让保护气充分、饱和且稳定，另一方面是为了排去托罩中的空气，提高保护效果，托罩结构增大了焊接保护范围，阻止了钛合金在高于250℃时与氢和氧反应，更好的保护焊接熔池，获得更好的焊接接头；通过顺着激光发射路径上设置有同轴保护气体吹气装置、垂直于激光光束方向设置的气刀装置、顺着焊丝输送方向吹入环形包围焊丝的保护气体、以及在激光焊接头右侧设置保护气托罩，全方位的保障焊接工件表面的焊接环境，为提高焊接质量的稳定性提供了强有力的保障。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。