[实用新型]用于T型接头激光-电弧两侧同步焊接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于T型接头激光-电弧两侧同步焊接装置，在使用激光-电弧同步焊时，本装置能够实现激光与电弧的同步运动，适用于各种材料T型接头两侧对称焊接，如铝合金加筋壁板T型接头的焊接。

背景技术

在飞机、汽车和机车车辆等制造业中，为了减轻运载工具的自重，提高运载能力，越来越多地采用轻金属合金与薄壁型轻量化结构。尤其在飞机蒙皮、壁板的制造中，采用焊接代替传统的铆接工艺，减重效果显著。因此，蒙皮与骨架组成的T型连接结构件成为设计的主流，且许多为大尺寸结构件。

传统的焊接方法主要是氩弧或电子束焊接。电弧的能量发散，深宽比小，能量利用率低，若单独使用，焊缝宽接头强度相对较低，而电子束缺点是受真空室的限制。激光具有能量密度高，深宽比大，热影响区窄，变形小，焊接速度快，不受真空室限制以及易于实现自动化等优点，成为当前此类结构件连接最有潜力的加工手段。目前A3XX系列飞机乃至当前最大的A380飞机的机身蒙皮与内撑梁组成的T型接头已采用激光焊接技术，无论从焊缝质量还是焊接效率都较原来的弧焊工艺大大提高。

激光焊接T型接头目前公知的方法一般为：1、用单一激光束从T型接头底板进行穿透焊，这种方法对装配间隙较严，搭焊面熔合直径较小，焊缝的剪切强度低。2、采用单激光或双光束填丝或填粉技术分别从接头的两侧顺序焊，由于焊接热源不对称，容易产生变形；而且对焊丝指向性和焊接工艺要求极严，焊接过程不稳定，容易产生气孔、咬边、未熔合等缺陷，焊缝成形差。3、利用双光束(有两种方式，一种由一台高功率的激光器采用分光镜分束实现，但调焦装配困难，位置精度要求高；而另一种由两台激光器构成双光束，同步控制困难，设备复杂)激光分别从T型接头两侧同步焊接，如专利ZL200410069245.6，或用激光双电弧双面焊复合焊，如申请号为200810064589.6的专利申请，虽然可以提高焊接效率，容易控制变形，但焊接工艺复杂，控制困难，成本较高。因此可采用一种T型接头激光-电弧两侧同步焊接方法，但该方法需设计两侧同步焊装置，目前还未有该种方法所用装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于T型接头激光-电弧两侧同步焊接装置，在使用T型接头激光-电弧两侧同步焊方法，本装置能够实现激光与电弧的同步定位。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本装置包括连接导光桶块、长度定位螺杆、位置调节连杆、方向调节块、由绝缘材料制成的用于固定电弧焊枪的电弧焊枪夹块、以及送丝夹具。其中：连接导光桶块的一端用于固定能够发出激光束的导光桶，连接导光桶块的另一端和长度定位螺杆通过螺丝连接并且二者之间能够自由旋转，螺丝拧紧二者固定；位置调节连杆上设置有通槽孔，长度定位螺杆能够在通槽孔内移动，并能够通过两侧的螺母固定。方向调节块的两端分别与位置调节连杆和电弧焊枪夹块相连，其连接方式与连接导光桶块和长度定位螺杆之间的连接方式相同。送丝夹具与电弧焊枪夹块通过螺丝相连，位置确定后通过拧紧螺丝使二者固定。

使用时，电弧焊枪固定在电弧焊枪夹块上，用于发出激光束的导光桶固定在连接导光桶块上，通过调节各部分的螺丝及长度定位螺杆在位置调节连杆的通槽孔中的位置，当达到焊接角度的要求后，拧紧各部分的螺丝及螺母，使各部分之间相对位置固定。焊接时，激光束和电弧焊枪分别布置在立板的两侧，由激光束的运动实现两侧同步填丝焊接。

待焊工件由T型接头夹具装卡，该T型夹具主要有底座、横梁、螺柱及螺母组成。将螺柱放入底座上的凹槽里(距离可移动)，把底板放在底座上，立板放于横梁下侧凹槽内，押在底板上，紧固螺母固定待焊工件。其中底座上的凹槽有一段为通槽，可焊接十字架结构。该夹具两侧无支架装卡方便灵活，又能焊接十字架结构。

本实用新型具有如下优点：本装置具有四个角度调节、两个长度调节，所以可在一定范围内任意空间定位，实现激光与电弧的同步运动。

附图说明

图1为本实用新型的激光-电弧两侧同步焊原理示意图

图2为图1的截面示意图

图3为定位装置示意图

图4为T型接头夹具示意图

图5为T型接头单一激光顺序焊的焊缝

图6为激光-电弧两侧同步焊接的焊缝