[发明专利]一种用于薄板激光高速焊接的气体保护夹具装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光焊接领域，尤其涉及一种用于薄板激光高速焊接的气体保护夹具装置。

背景技术

激光焊接是一种常见的激光加工方法，通过采用气体保护来避免激光作用区域氧化，从而提高焊缝的质量，是一种常用方法。

随着薄钢板（厚度为0.2mm左右）在制罐等行业的广泛应用，其中需要高速成型，要求激光焊接速度高（>30m/min），同时由于焊速高，激光聚焦系统运动将不再可取，需要焊接件高速运动而激光聚焦系统保持不动的方式来完成高速焊接，若采用常规的同轴、侧吹等气体保护装置无法达到避免氧化的目的，故需要对高速焊接中的夹具进行设计。

发明内容

本发明针对激光高速焊接时现有技术的气体保护装置实现无法避免氧化的问题，提出一种用于薄板激光高速焊接的气体保护夹具装置，以确保焊接件的气体保护能力，提高焊接件的焊缝质量。

为了解决上述问题，本发明提供一种用于薄板激光高速焊接的气体保护夹具装置，包括：底板和上盖板，所述上盖板为两块，通过螺钉和压块与底板连接；

所述底板的中间沿焊接方向有一长型凹槽，所述底板的端面上设置有气管，所述气管与长型凹槽连通，所述长型凹槽上面由焊接件盖住，从而长型凹槽与焊接件之间形成气体保护腔；

所述两块上盖板对称地位于底板长型凹槽的两侧，上盖板内设置有空腔，上盖板上设置有进气口，上盖板靠近的底板长型凹槽的一侧设置有导气口，所述进气口、空腔与导气口依次连通，两块上盖板与焊接件之间形成气体保护腔。

优选地，上述装置还具有以下特点：

所述底板的长型凹槽主要作用是对焊接件背面的气体保护和防止焊接件与底板粘粘。

优选地，上述装置还具有以下特点：

所述底板的长型凹槽的宽度一般是焊缝宽度的1-2倍，长度为焊接件的长度。

优选地，上述装置还具有以下特点：

所述底板上设置有多个圆型凹槽，所述圆型凹槽上设置有磁铁，用于定位焊接件。

优选地，上述装置还具有以下特点：

所述上盖板的导气口为细长狭缝，长度为焊接件的长度。

优选地，上述装置还具有以下特点：

由所述上盖板的密封盖板和上盖板的底部形成所述导气口，上盖板的底部在导气口位置为斜坡。

优选地，上述装置还具有以下特点：

所述斜坡的角度一般为30-60度。

优选地，上述装置还具有以下特点：

所述细长狭缝的高度为一般为0.1-0.2mm。

优选地，上述装置还具有以下特点：

当所述装置用于焊接罐状焊接件时，所述底板为圆柱状，两块上盖板组合成圆柱状，所述底板的外径为罐状焊接件的内径，所述两块上盖板组合的内径定位焊接件的外径。

本发明针对焊接件上表面和下表面的不同工况特点，对应于上表面，设计了开放式的气体保护腔，保证了激光输入，并通过带有进气孔的气管输送保护气体，经由上盖板的斜坡，与焊接件的上表面形成气体保护腔体，对应于下表面，设计了封闭式的气体保护腔，由底板相对应于激光处理区域的凹槽输送保护气体，与焊接件的下表面形成气体保护腔体，从而完成焊接件的整体气体保护。

附图说明

图1是本发明实施例的气体保护夹具装置的示意图；

图2是本发明实施例的气体保护夹具装置的底板示意图；

图3是本发明实施例的气体保护夹具装置的上盖板示意图（去掉密封盖板）；

图4是本发明实施例的气体保护夹具装置的上盖板示意图（安装有密封盖板）；

图5是本发明实施例的气体保护夹具装置的导气口的示意图；

图6是本发明实施例的气体保护夹具装置的导气口的斜坡角度与细长狭缝高度示意图；

图7是本发明实施例的焊缝上表面形貌（带有气体保护，焊速：30m/min）；

图8是本发明实施例的焊缝下表面形貌（带有气体保护，焊速：30m/min）；

图9是焊缝形貌（未气体保护，焊速：30m/min）。

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提出在薄钢板焊接件的焊接夹具上安装气体保护装置，特别是针对焊接件的上表面和下表面的气体保护分别进行的不同的设计，从而确保焊接件的气体保护能力，提高焊接件的焊缝质量。