一种激光焊接空气保护系统的制作方法

本实用新型涉及一种汽车零部件加工设备，尤其是涉及一种激光焊接空气保护系统。

背景技术：

在汽车安全气囊的气体发生器加工过程中，需要对气体发生器进行激光焊接，而在激光焊接的过程中，焊接件会因为高温产生金属电离，从而在焊接点上方形成离子云，而离子云会阻挡激光的光路，导致焊接时的熔池变浅，对焊接的效果造成影响，而现有技术往往通过在焊接点喷射高速的气体来吹散离子云，然而由于吹出的气体速度较快、压力较大，会对焊接点的金属液造成影响，导致焊缝偏离，使焊接效果受到影响。

例如，在中国专利文献上公开的“一种1mm纯钛板高速光纤激光焊接的方法”，其公告号为cn201810470410.0，包括焊接头、保护气管，其不足之处是，其保护气管在吹起过程中，会吹动焊接时的金属液，导致焊缝偏离，影响焊接效果。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服现有技术中，激光焊接时，用于吹走离子云的气体会同时吹动焊接时的金属液，导致焊缝偏离的问题，提供一种激光焊接空气保护系统，可以在吹走离子云的同时，不影响焊接的效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型，一种激光焊接空气保护系统，包括用于固定焊接件的焊接台，焊接台上方安装有激光焊接头，所述激光焊接头发出激光通过聚焦在焊接件上形成焊接点，所述焊接台侧面安装有可以在焊接台侧面形成气流的高速喷嘴。

所述高速喷嘴通过喷出高速气体在焊接台侧面形成气流，由于气流处空气流速大，气压减小，焊接台上方与气流处形成压差；焊接时，在焊接点上方形成的离子云会因为压差不断向气流处流动，从而防止其损耗激光的能量，同时，由于气流不是正对焊接点，不会对焊缝造成影响。

作为优选，所述激光焊接头底部侧面安装有可调节开口的保护罩，所述保护罩用于防止焊接时金属液飞溅到激光焊接头底部的聚焦透镜上，导致聚焦透镜损坏。

作为优选，所述保护罩为两块通过螺钉安装在所述激光焊接头底部两侧的折弯板，所述折弯板与激光焊接头之间安装有压缩弹簧，当激光的焦距不同时，其聚焦形成的光路形状也不同，若保护罩开口过大，则防护效果减弱，若保护罩开口过小，则会阻挡激光，通过拧动螺钉调节保护罩的开口，可以是保护罩适应不同焦距的激光光路。

作为优选，所述焊接台上方安装有防护喷嘴，所述防护喷嘴的方向对准激光光路，所述焊接台侧面安装有正对防护喷嘴的挡板；当焊接时，可能会有金属液从焊接点飞溅出，对操作人员的安全造成影响，所述防护喷嘴可以将飞溅的金属液吹到挡板上，提高系统的安全性。

作为优选，所述高速喷嘴内部形成气体通道，所述气体通道在靠近喷嘴气体出口处逐渐变窄，气体流量一定时，其流速与通道截面积成反比，当气体通道变窄时，截面积变小，流速加快，从而使气体能在焊接台侧面更好的形成压差。

作为优选，所述高速喷嘴喷出的气体为压缩空气；压缩空气可以通过压缩机压缩外界空气得到，不需要购买原料，成本低。

作为优选，所述高速喷嘴上安装有快换式过滤组件，所述快换式过滤组件包括橡胶塞、滤网、卡块，所述卡块固定在所述高速喷嘴内侧底部；由于外界空气中含有一定的灰尘、水汽，空气压缩并且高速喷出后，这些灰尘、水汽可能会在焊接处形成气孔，影响焊接的牢固性。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）可以在减少离子云对焊接的影响的同时防止气体吹动焊接时的金属液，提高焊接的品质；（2）可以保护焦距透镜防止被飞溅的金属液损坏；（3）成本低、安全性好；（4）防止气体中的水汽、灰尘对焊接造成影响。

附图说明

图1是本实用新型的一种主视图。

图2是本实用新型的一种焊接台和喷嘴的俯视图。

图3是本实用新型的一种喷嘴的剖视图。

图中：1、焊接台2、激光焊接头3、激光4、焊接点5、高速喷嘴51、气体通道52、过滤组件521、橡胶塞522、滤网523、卡块6、保护罩7、压缩弹簧8、防护喷嘴9、挡板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1-3所示的实施例中，包括用于固定焊接件的焊接台1，焊接台上方安装有激光焊接头2，所述激光焊接头发出激光3通过聚焦在焊接件上形成焊接点4，所述焊接台侧面安装有可以在焊接台侧面形成气流的高速喷嘴5，所述高速喷嘴有两个，分别位于焊接台的左侧和后侧，左侧喷嘴的气流方向向后侧，后侧喷嘴喷出的气流方向向左侧，从而在焊接台左侧和后侧形成局部低气压；所述激光焊接头底部侧面安装有可调节开口的保护罩6，所述保护罩的材料为不锈钢板；所述保护罩为两块通过螺钉安装在所述激光焊接头底部两侧的折弯板，所述折弯板与激光焊接头之间安装有压缩弹簧7，所述压缩弹簧套在螺钉外侧；所述焊接台上方安装有防护喷嘴8，所述防护喷嘴的方向对准激光光路，所述焊接台侧面安装有正对防护喷嘴的挡板9，所述防护喷嘴的高度在焊接台上方20cm处，所述防护喷嘴通过气管连接空气压缩机；所述高速喷嘴内部形成气体通道51，所述气体通道在靠近喷嘴气体出口处逐渐变窄；所述高速喷嘴，所述高速喷嘴上侧面为平面，下侧面从气体进口处到出口处分别为与上侧面平行的平面、与上侧面成45°的斜面、与上侧面成15°的斜面；所述高速喷嘴喷出的气体为压缩空气，所述高速喷嘴通过气管与空气压缩机相连；所述高速喷嘴上安装有快换式过滤组件52，所述快换式过滤组件包括橡胶塞521、滤网522、卡块523，所述卡块固定在所述高速喷嘴内侧底部，所述高速喷嘴内有两个所述快换式过滤组件，靠近气体进口处的滤网材料为环氧树脂，离气体进口处较远的滤网材料为活性炭。

当进行激光焊接时，同时打开空气压缩机使高速喷嘴和防护喷嘴喷出空气，激光焊接头发出激光并通过聚焦滤镜在焊接台上形成焊接点，焊接点上的金属会熔化形成熔池，由于焊接点附近温度较高，少量金属会发生电离，在焊接点上方的空气中形成离子云，对激光造成损耗；所述喷嘴喷出的气体在焊接台侧面形成气流，造成焊接台与其侧面形成压差，焊接点上方的离子云会向气压低的方向运动并最终被气流吹走；焊接时溅起的金属液滴会被上方的防护喷嘴喷出的气流吹向挡板，防止伤害操作人员；当使用一段时间后，滤网上会累积灰尘，只需将滤网从喷嘴外壳上拔下即可进行更换。

技术特征：

1.一种激光焊接空气保护系统，其特征是，包括用于固定焊接件的焊接台（1），焊接台上方安装有激光焊接头（2），所述激光焊接头发出激光（3）通过聚焦在焊接件上形成焊接点（4），所述焊接台侧面安装有可以在焊接台侧面形成气流的高速喷嘴（5）。

2.根据权利要求1所述的一种激光焊接空气保护系统，其特征是，所述激光焊接头底部侧面安装有可调节开口的保护罩（6）。

3.根据权利要求2所述的一种激光焊接空气保护系统，其特征是，所述保护罩为两块通过螺钉安装在所述激光焊接头底部两侧的折弯板，所述折弯板与激光焊接头之间安装有压缩弹簧（7）。

4.根据权利要求1或2所述的一种激光焊接空气保护系统，其特征是，所述焊接台上方安装有防护喷嘴（8），所述防护喷嘴的方向对准激光光路，所述焊接台侧面安装有正对防护喷嘴的挡板（9）。

5.根据权利要求1所述的一种激光焊接空气保护系统，其特征是，所述高速喷嘴内部形成气体通道（51），所述气体通道在靠近喷嘴气体出口处逐渐变窄。

6.根据权利要求1所述的一种激光焊接空气保护系统，其特征是，所述高速喷嘴喷出的气体为压缩空气。

7.根据权利要求6所述的一种激光焊接空气保护系统，其特征是，所述高速喷嘴上安装有快换式过滤组件（52），所述快换式过滤组件包括橡胶塞（521）、滤网（522）、卡块（523），所述卡块固定在所述高速喷嘴内侧底部。

技术总结
本实用新型公开了一种激光焊接空气保护系统，属于汽车零部件加工设备领域，包括用于固定焊接件的焊接台，焊接台上方安装有激光焊接头，所述激光焊接头发出激光通过聚焦在焊接件上形成焊接点，所述焊接台侧面安装有可以在焊接台侧面形成气流的高速喷嘴，所述；所述高速喷嘴通过喷出高速气体在焊接台侧面形成气流，由于气流处空气流速大，气压减小，焊接台上方与气流处形成压差，是离子云向气流处移动并被吹走，减少了离子云对激光的损耗，解决了先有技术中，激光焊接时，用于吹走离子云的气体会同时吹动焊接时的金属液，导致焊缝偏离的问题，提供一种激光焊接空气保护系统，可以在吹走离子云的同时，不影响焊接的效果。

技术研发人员：吴屋良宽
受保护的技术使用者：均胜汽车安全系统(长兴)有限公司
技术研发日：2019.09.05
技术公布日：2020.06.19