[实用新型]光纤传输激光器焊接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光焊接设备，具体地说是一种光纤传输激光器焊接头。

背景技术

激光焊接是一种新的焊接工艺。所谓的激光焊接就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，使金属熔化形成焊接。在激光与金属的相互作用过程中，金属熔化仅为其中一种物理现象。激光焊接按其焊接功率密度(即激光器输出功率除以光斑面积)又分激光热传导焊接和激光深熔焊。

激光热传导焊接是激光束照射到工件表面，工件表面热量通过热转到向内部扩散，通过控制激光功率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池，随着熔池的移动，熔池后的熔化金属迅速冷却，而形成焊接。

激光深熔焊即当激光光斑上的功率密度足够大的(＞106W/cm2)光束照射下，材料产生蒸发，形成小孔。这个充满蒸汽的小孔犹如一个黑体，几乎全部吸收入射光线的能量，孔腔内平衡温度达25000℃度左右。热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔的金属熔化。小孔内充满在激光光束照射下金属材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周即围着固体材料。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属填充进着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。

本实用新型以激光焊接技术为理论依据，研制了光纤传输激光器焊接头。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在焊接过程中实现合理有效激光焊接的光纤传输激光器焊接头。该激光器焊接头可进行多种合金各种形式的激光焊接。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括光纤连接机构、激光光学准直机构、激光光学聚焦机构、激光光学保护镜机构及防飞溅保护气机构，其中激光光学准直机构的一端与光纤连接机构螺纹连接，另一端与激光光学聚焦机构的一端相连，激光光学聚焦机构的另一端连接有激光光学保护镜机构，在激光光学保护镜机构的下方设有防止焊接飞溅溅射到激光光学保护镜机构的防飞溅保护气机构；所述光纤连接机构发出的发散焊接激光光束通过激光光学准直机构中的准直镜变为平行光束，该平行光束通过激光光学聚焦机构中的聚焦镜聚焦成光斑，光斑通过激光光学保护镜机构中的保护镜照射到被焊材料上。

其中：在防飞溅保护气机构的下方螺纹连接有同轴焊保护气机构，该同轴焊保护气机构包括同轴设置的内套及外套，外套螺纹连接于内套的外部，内套为中空结构，在外套与内套之间留有锥环形空间，保护气由该锥环形空间的底部喷出；

所述防飞溅保护气机构的侧壁上安装有侧向焊接保护气机构，该侧向焊接保护气机构包括固定块及保护器喷嘴，其中保护器喷嘴的一端通过固定块安装在防飞溅保护气机构上，另一端向焊接接缝弯折；所述保护器喷嘴的一端接有保护气气源；

所述激光光学准直机构包括第一连接法兰、准直主体外套、准直主体内套、准直镜镜座、准直镜、镜座调整环及连接座，其中第一连接法兰固接在准直主体外套的顶端，光纤连接机构安装在第一连接法兰上；所述准直主体内套螺纹连接于准直主体外套的内部，准直主体内套的底端与连接座螺纹连接，在准直主体外套与准直主体内套之间留有第一水冷腔；在准直主体内套内部螺纹连接有准直镜镜座，准直镜安装在准直镜镜座上、通过与准直主体内套螺纹连接的镜座调整环螺纹锁紧；

所述激光光学聚焦机构通过螺钉与激光光学准直机构相连，激光光学聚焦机构包括焊接头主体、聚焦镜镜座、聚焦镜及镜座锁紧环，其中焊接头主体内螺纹连接有水冷模块，聚焦镜镜座螺纹连接于水冷模块内，在水冷模块与聚焦镜镜座之间留有第二水冷腔；所述聚焦镜安装在聚焦镜镜座上，在聚焦镜镜座的下方螺纹连接有锁紧聚焦镜的镜座锁紧环；

所述激光光学保护镜机构通过螺钉与激光光学聚焦机构相连，激光光学保护镜机构包括保护镜上法兰、保护镜座、保护镜下法兰、锁紧环、压片及保护镜，其中保护镜上法兰通过螺钉与保护镜下法兰连接，保护镜座安装在保护镜下法兰上，所述保护镜放置在保护镜座上，保护镜通过其上方设置的螺纹连接于保护镜座上的锁紧环锁紧，在锁紧环与保护镜之间设有压片；保护镜上法兰与保护镜下法兰上分别设有便于更换保护镜的第一螺母及第二螺母；

所述防飞溅保护气机构通过螺钉与激光光学保护镜机构相连，防飞溅保护气机构包括第二连接法兰、防飞溅隔板及保护气出口，其中防飞溅隔板及保护气出口分别安装在第二连接法兰的外侧及内部。

本实用新型的优点与积极效果为：