[发明专利]一种用于新材料激光焊接的定位导向夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于新材料激光焊接的定位导向夹具。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。中国的激光焊接处于世界先进水平，具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500摄氏度左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。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，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。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，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。因此激光焊接需要有良好的定位导向夹具。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于新材料激光焊接的定位导向夹具。

本发明解决其上述的技术问题所采用以下的技术方案：一种用于新材料激光焊接的定位导向夹具，其主要构造有：基座台、前挡块、后基座块、缓冲气杆、电控伸缩气杆、斜板台、轨条、顶杆器、气泵、螺纹套管、弹簧气芯、弹簧座、活塞、气筒、顶针、螺纹压扣、定杆器、滑块、基座板a、基座板b、侧T形夹持台、正T形夹持台、垫片、新材料测试片、左侧测试片、右侧测试片，所述的基座台左侧上端固定有前挡块，前挡块上横向贯通固定有缓冲气杆；所述的基座台右侧上端固定有后基座块，后基座块上顶端固定有电控伸缩气杆，所述的后基座块上中端位置横向贯通固定有缓冲气杆；所述的基座台上固定有斜板台，所述的斜板台上的斜面位置固定有轨条，两根所述的轨条固定于斜板台上的平面上；

所述的斜板台的斜面位置、平面位置的轨条上均套有滑块；

所述的基座板a通过滑块架立于斜板台的斜面位置轨条上；

所述的基座板b通过滑块架立于斜板台的正面位置轨条上；

所述的基座板a上两端均固定有侧T形夹持台，所述的侧T形夹持台中心位置开有孔槽，在孔槽内安装有定杆器；

所述的基座板b上两端均固定有正T形夹持台，所述的正T形夹持台中心位置开有孔槽，在孔槽内安装有顶杆器；

所述的顶杆器组成结构：气泵的出气芯插入弹簧气芯底部，且气泵与弹簧气芯之间通过螺纹套管相拧接，所述的弹簧气芯顶部拧有螺纹压扣；所述弹簧气芯下端为气筒，气筒内置弹簧座，弹簧座顶端与顶针相拉结，弹簧座底端与活塞相拉结；

所述的定杆器组成结构：弹簧气芯顶部拧有螺纹压扣；

所述的电控伸缩气杆的杆件末端固定于基座板b右侧的侧面机件块上；

所述的新材料测试片分为：左侧测试片和右侧测试片，所述的新材料测试片加工原则：左侧测试片一侧面设有可夹持的余边，在整块的测试片中间位置需有一条拱形道口，且整块的测试片四角位置开与弹簧气芯相匹配的孔洞。

进一步地，所述的新材料测试片中心位置设有的拱形道口，拱形高度为1.2-3.5厘米。

进一步地，所述的新材料测试片中心位置设有的拱形道口，拱形宽度为2.2-4厘米。

进一步地，所述的基座板a、基座板b两者长度相同，且基座板a上设有长度刻度标识。

进一步地，所述的气泵输出的工作气压为1.3-1.9个大气压。

进一步地，所述的斜板台按照内凹角度的大小可分为6-18种规格，且每种规格之间的递增或者递减角度不超过3度。

进一步地，所述的基座台横向侧面固定有水平仪。

进一步地，所述的缓冲气杆杆件末端设有厚度为3-3.5毫米的垫皮。