一种用于激光熔覆的保护气体实验平台

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种用于激光熔覆的保护气体实验平台。

背景技术：

在激光熔覆过程中，熔化的添加物及熔池极易与外界环境中的氧气发生氧化反应，最终会影响到熔覆质量。为了防止此类情况的发生，熔覆设备激光头部分会存在一个保护气喷口，这样在熔覆过程中通过持续喷出保护气体来实现隔绝空气的作用。

针对激光熔覆过程中激光头保护气的保护形式，现有的调整方式为取消激光嘴部位的保护气体出口，改为由上部通气的方式。这样在加大保护气时由于气体行程变长，待接触到熔池表面时气体流速已经变小，从而对粉末的汇聚性影响较小。但同样地，由于气体流速变小，其对熔覆表面的覆盖性变差，其保护效果也不甚理想。

基于上述情况，为了有效避免熔覆过程中的氧化现象，有条件的厂家会建设气体保护室，这样完全杜绝了熔覆环境中的氧气，从源头上去除了熔覆过程中产生氧化现象的因素。但此类方法成本高，且场地要求严格，对于实验平台来说可操作性较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于激光熔覆的保护气体实验平台，该保护气体实验平台不仅能够方便的对工件进行装夹和更换，而且还能够通过下沉的保护气体，对工件的熔覆起到较好的保护作用。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于激光熔覆的保护气体实验平台，包括制冷装置、用于承载所述制冷装置的支架、与所述制冷装置相配合的导热夹具、围设于所述导热夹具四周的透明罩、以及罩设于所述透明罩的上端口的柔性防护罩，所述柔性防护罩的上端口罩设于机械手的焊接组件且与所述机械手连接；所述透明罩至少有一侧壁设置有便于手动调节工件装夹位置的工件调节孔，所述工件调节孔的孔口处盖设有密封件，所述透明罩的下端口与所述支架的工作台面密封连接；所述焊接组件设置有保护气体输送装置，所述保护气体输送装置输送的保护气体密度大于透明罩内的空气的密度。

其中，所述透明罩设置为玻璃罩，且所述透明罩的内表面覆盖有隔热膜。

其中，所述制冷装置包括架设于所述支架的工作台上表面的制冷板、与所述制冷板的介质通道相连接的导管、以及与所述导管贯通连接的介质箱，所述介质箱内设置有用于介质沿所述制冷板的介质通道循环流动的介质泵。

其中，所述导热夹具包括架设于所述制冷板上表面的散热板，以及与并排开设于所述散热板上表面的定位槽相配合的压紧件，相对设置的两压紧件之间压设有待激光熔覆的工件。

其中，所述压紧件包括与所述定位槽滑动配合的定位座，以及与所述定位座通过螺丝连接的压片，所述压片沿长度方向开设有与螺丝相配合的腰形槽。

其中，所述工件调节孔的孔口处可拆卸设置有耐高温手套。

其中，所述柔性防护罩包括盖设于所述透明罩的上端口的盖板，以及与所述盖板贯穿设置的伸缩罩，所述伸缩罩罩设于所述机械手设置有焊接组件的一端并与所述机械手密封连接。

其中，所述焊接组件包括激光器、与所述激光器相配合的冷却装置、以及分别与所述激光器相配合的送粉器和所述保护气体输送装置。

其中，所述支架的支撑腿的下底面设置有调平地脚。

其中，所述透明罩通过所述柔性防护罩的上端口与外部空气相贯通。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种用于激光熔覆的保护气体实验平台，包括制冷装置、用于承载所述制冷装置的支架、与所述制冷装置相配合的导热夹具、围设于所述导热夹具四周的透明罩、以及罩设于所述透明罩的上端口的柔性防护罩，所述柔性防护罩的上端口罩设于机械手的焊接组件且与所述机械手连接；所述透明罩至少有一侧壁设置有便于手动调节工件装夹位置的工件调节孔，所述工件调节孔的孔口处盖设有密封件，所述透明罩的下端口与所述支架的工作台面密封连接；所述焊接组件设置有保护气体输送装置，所述保护气体输送装置输送的保护气体密度大于透明罩内的空气的密度。

采用上述结构设计的保护气体实验平台，由于保护气体输送装置输送的保护气体密度大于透明罩内的空气的密度，因此能够使得保护气体下沉至工件的四周，继而对工件的熔覆起到较好的保护作用，此外，还能够方便的对工件进行装夹和更换，继而有效提升该保护气体输送装置的操作便捷性。

附图说明

图1是本实用新型一种用于激光熔覆的保护气体实验平台的平面结构示意图。

图2是本实用新型一种用于激光熔覆的保护气体实验平台去除柔性防护罩后的轴测图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

结合图1至图2所示，本实施例提供了一种用于激光熔覆的保护气体实验平台，包括制冷装置(图中未标出)、用于承载所述制冷装置的支架1、与所述制冷装置相配合的导热夹具2、围设于所述导热夹具2四周的透明罩3、以及罩设于所述透明罩3的上端口的柔性防护罩4，所述柔性防护罩4的上端口罩设于机械手的焊接组件且与所述机械手连接；所述透明罩3的一侧壁设置有便于手动调节工件装夹位置的工件调节孔31，所述工件调节孔31的孔口处盖设有密封件32，所述透明罩3的下端口与所述支架1的工作台面密封连接；所述焊接组件设置有保护气体输送装置，所述保护气体输送装置输送的保护气体密度大于透明罩3内的空气的密度。作为优选，本实施例中输入透明罩3内的保护气体为高纯氩气，其相对密度为1.38，当该保护气体下沉至空气下方时，能够有效防止空气与待熔覆工件接触，继而通过保护气体的作用，有效提升工件熔覆质量。

进一步具体的，本实施例中的柔性防护罩4包括盖设于所述透明罩3的上端口的盖板41，以及与所述盖板41贯穿设置的伸缩罩42，所述伸缩罩42罩设于所述机械手设置有焊接组件的一端并与所述机械手密封连接，进一步的，所述焊接组件包括激光器、与所述激光器相配合的冷却装置、以及分别与所述激光器相配合的送粉器和所述保护气体输送装置。有关此部分焊接组件的具体结构设计，相关技术都较为常用，在此不做具体赘述。

进一步的，作为优选，本实施例中的透明罩3设置为耐高温的玻璃罩，且所述透明罩3的内表面覆盖有能够隔热隔光的隔热膜，以此隔绝熔覆过程中产生的电弧光及高温。

更进一步的，为了便于及时将熔覆过程中产生的高温排出，本实施例还在支架1的工作台上表面设置有制冷装置，具体的，所述制冷装置包括架设于支架1的工作台上表面的制冷板、与所述制冷板的介质通道相连接的导管、以及与所述导管贯通连接的介质箱，所述介质箱内设置有用于介质沿所述制冷板的介质通道循环流动的介质泵。作为优选，本实施例中的介质可选用自来水，通过介质泵的作用下，使得自来水沿制冷板上的介质通道流进流出，继而通过水冷的方式对安装于制冷板上的导热夹具2进行降温。作为优选，本实施例中的介质泵可设置为水泵。上述制冷装置，安装时，仅需将制冷板安装至支架的工作台台面与导热夹具2的散热板之间即可，介质箱可以外置于支架外围。有关该制冷装置的具体设置，相关技术中都较为常用，在此不做具体赘述。

作为优选，本实施例中的所述导热夹具2包括架设于所述制冷板上表面的散热板21，以及与并排开设于所述散热板21上表面的定位槽相配合的压紧件，相对设置的两压紧件之间压设有待激光熔覆的工件，进一步的，所述压紧件包括与所述定位槽滑动配合的定位座，以及与所述定位座通过螺丝连接的压片212，所述压片212沿长度方向开设有与螺丝相配合的腰形槽。作为优选，本实施例中的定位槽的横截面呈“凸”字形设置，与定位槽配合后的定位座能够沿定位槽长度方向往返滑动，继而配合压片212满足不同大小工件的装夹。

进一步的，作为优选，本实施例中，与透明罩3设置有工件调节孔31一侧壁相邻的侧壁上还设置有另外一个工件调节孔，该工件调节孔通过法兰紧固有一个耐高温手套33，以此在工件处于高温状态时，可方便地通过耐高温手套对工件位置进行调整。

此外，本实施例还可以通过设置于支架1的支撑腿下底面的调平地脚11对支架1的摆放进行调平。

进一步的，采用上述结构设计的保护气体实验平台，在工件熔覆时，会通过保护气体输送装置向透明罩3的腔室内注入高纯氩气的保护气体，由于高纯氩气的密度大于空气密度，因此注入的保护气体会一直下沉至透明罩3的底部，因此即便柔性防护罩4的上端口与外部空气相贯通，即柔性防护罩4的上端口呈开放式设置，仍然能够使得工件熔覆部位处于与空气隔离的状态，同时还能够及时的通过柔性防护罩4的上端口将熔覆时产生的废气向外排出，继而也大大提升了透明罩3的可视化程度，避免废气聚集至透明罩3内影响视线。

采用上述结构设计的保护气体实验平台能有效地使得保护气体下沉至空气的下方，继而使得待熔覆的工件与空气隔离，而且能够方便地对工件装夹更换，继而极大的提升了该保护气体实验平台操作上的便携性；此外还能够通过制冷装置的设置，有效提升了该保护气体实验平台的散热性能。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。