[发明专利]一种激光焊接薄壁变频电机外壳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光焊接技术的应用，具体涉及一种薄壁变频电机外壳的激光焊接方 法，适用于制造各类薄壁小直径变频电机外壳。

背景技术

薄壁变频电机外壳是微型电机的外包装，薄壁管状结构，其壁厚为.3mm，材质 为304不锈钢。内径尺寸要求精度高(±0.05mm)，焊缝处不允许有焊瘤凸点，与定子 的安装是过渡配合，需要焊缝的抗拉强度为5000N/34mm，而且外观要求焊缝美观， 光滑。传统工艺采用等离子弧焊接，容易造成焊接变形，直径尺寸不好控制，局部容 易焊穿，内壁形成焊瘤，需要后续加工，经过多次改进都没有取得突破性进展，后又 采取拉拔无缝管的方法，但由于成材率低，成本过大，影响经济效益，也无法推广。

发明内容

本发明所述的是提供一种薄壁变频电机外壳的激光焊接方法，它焊接强度高，焊 缝光滑，无毛刺，工件无变形，尺寸精度高，可以自动化批量生产。

本发明所述的薄壁变频电机外壳的激光焊接方法，其特征是将一种壁厚是 0.3mm，长度为185mm，宽度为58mm的304不锈钢材料。滚圆后形成焊口对接的管状， 放在焊接工装中，应用自动化三维焊接机将其封口。

所述的一种激光焊接薄壁变频电机外壳的方法，其焊接工艺为：

A、将滚圆的电机外壳固定在激光焊接机的三维工作台的工装上，使焊缝与移动 的工作台同心并且平行。

B、调整工作台使焊接的缝隙与显微镜的水平线在同一条线上，并且使氩气保护 气体喷嘴对准焊缝处。

C、根据电机外壳的规格调整工艺参数，工作电压为220V，单脉能量1-5J，脉冲宽度 6-8ms，焊接深度小于0.5mm，激光焊接频率8-10Hz，在自动控制台中控制加工速度以及 焊接长度的行程，设定按直线加工的参数：第一点，直线：X坐标，Y坐标，Z坐标， 1010(进枪开枪)；第二点，直线：X坐标，Y坐标，Z坐标，0101(关枪退枪)。并 调整冷水流量：60L/分钟。保护气体氩气压力为0.3MPa。

D、开机点焊，同时向焊接处喷出保护气体氩气，工作台移动自动完成缝隙的焊 接。

使用的设备为ADT-TP3340型精密自动激光焊接机，其技术参数为，激光工作物 质：Nd:YAG晶体；单脉冲能量：0-30J；脉冲宽度：≤20ms；焊接深度≤3mm；激光 焊接频率≤15Hz；光束和发散角：10mrad；重复精度：0.02mm；速度＜2mm/s；冷却 水流量：60升/分。使用的保护气体为氩气，压力为0.3MPa。

由于激光焊是一种新型的焊接方法，焊时不需要填料和焊剂，激光焊接是将高强 度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，在极短的时间内，金属吸 收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接.焊缝平整、牢固，强度高，变形小， 污染少，效率高。完全适宜制造薄壁变频电机外壳的要求。加之用氩气做保护气体， 焊接后不会出现毛刺。采用该方法制造的薄壁变频电机外壳，无需后序加工。

具体实施方式

现以焊接一种规格薄壁变频电机外壳为例，对激光焊接在制造薄壁变频电机外壳 中的应用做进一步说明。其要求是外壳壁厚0.3mm，直径为60mm，长度为58mm。首 先按直径和长度的要求下带材料，然后滚圆。选用激光工作物质为Nd:YAG晶体； 单脉冲能量为0-30J的ADT-TP3340型精密自动激光焊接机封口，其焊接工艺为：

A、将滚圆后的电机外壳材料固定在激光焊接机的三维工作台的工装上，使焊缝 与移动的工作台同心并且平行。

B、调整工作台使焊接的缝隙与显微镜的水平线在同一条线上，并且使保护气体 氩气喷嘴对准焊缝。

C、根据电机外壳的规格调整工艺参数，工作电压为220V，单脉能量3J，脉冲宽度 7ms，焊接深度0.3ms，激光焊接频率9Hz，并调整冷水流量30升/分；保护气体为氩气， 压力为0.4MPa。在自动控制台中控制加工速度1mm/s；焊接长度为58mm；设定按直 线加工的参数：第一点，直线：X坐标，Y坐标，Z坐标，1010(进枪开枪)；第二点， 直线：X坐标，Y坐标，Z坐标，0101(关枪退枪)。

D、开机点焊，同时向焊接处喷出保护气体，工作台自动完成缝隙的焊接。