[实用新型]一种辅助激光电弧复合焊接的磁场强度调节装置

说明书

技术领域

本实用新型属于磁场辅助激光电弧复合焊接相关技术领域，更具体地，涉及一种辅助激光电弧复合焊接的磁场强度调节装置。

背景技术

磁场辅助激光-电弧复合焊接技术是近几年出现的新型激光-电弧复合焊接工艺，其基本原理是利用能量密度极高(约10⁷W/cm²)的激光束与金属材料作用，以形成小孔深熔焊，电弧焊接能够增强桥接能力，外加磁场能够在熔池金属和等离子体内部感应出电流，对流动的金属熔池和等离子体产生洛伦兹力的作用，洛伦兹力能够抑制或者增强熔池的流动，改变等离子体的运动形态以达到改变焊缝形貌，细化焊缝区晶粒，抑制飞溅和下塌，增强激光束的利用效率。

由于外加磁场对熔池具有搅拌作用，可以改变焊缝的横截面形貌，且外加磁场对焊接接头的质量和性能具有较大的影响，为了研究焊缝区的磁场大小和方向对焊接质量的影响规律，需对焊缝区域的磁场大小和方向进行调节。然而，大多磁场辅助激光-电弧复合焊接中的永磁体强度大小无法调节，也无专门的用于调节焊缝区域磁场的装置。相应地，本领域存在着发展一种能够调节焊缝区域的磁场强度调节装置的技术需求。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种辅助激光电弧复合焊接的磁场强度调节装置，其基于磁场辅助激光-电弧复合焊接的特点，相应地设计了适用于磁场辅助激光-电弧复合焊接的磁场强度调节装置。通过对磁场强度调节装置的关键组件的结构及部件之间的联接关系进行设计，相应的有效解决了磁场强度辅助激光电弧复合焊接中焊缝区域磁感应强度大小及磁感应强度方向均难以连续调节的问题，操作简单灵活，调节方便，所述磁场强度调节装置适用于磁场辅助激光电弧复合焊接过程中磁感应强度的调节，特别适用于研究磁感应强度对激光电弧复合焊接焊缝质量影响的实验。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种辅助激光电弧复合焊接的磁场强度调节装置，其包括定位装夹机构及磁场调节机构，其特征在于：

所述定位装夹机构用于定位及装夹工件；所述磁场调节机构邻近所述工件设置，其包括法兰螺母、导轨、磁铁托架、永磁铁、丝杠及连接螺母，所述法兰螺母固定连接于所述定位装夹机构；所述导轨的一端穿过所述法兰螺母后固定连接于所述磁铁托架，其用于为所述永磁铁及所述磁铁托架的移动提供导向；所述永磁铁设置在所述磁铁托架上；所述丝杠的一端依次穿过所述连接螺母及所述法兰螺母后连接于所述磁铁托架，所述连接螺母固定在所述法兰螺母上，所述丝杠与所述连接螺母形成螺纹连接；所述丝杠通过转动以带动所述永磁铁沿所述导轨移动以改变所述永磁铁与所述工件之间的距离，进而调节焊缝区域的磁感应强度。

进一步的，所述导轨的数量为两个，两个所述导轨间隔设置，所述丝杠位于两个所述导轨之间，且所述导轨的中心轴与所述丝杠的中心轴平行。

进一步的，所述磁场调节机构还包括调节手柄，所述调节手柄连接于所述丝杠远离所述磁铁托架的一端；所述丝杠的转动是由手动驱动或者驱动器驱动的。

进一步的，所述定位装夹机构包括水平固定件、平台底座、定位支撑板、肋板及工作台面，所述定位支撑板的两端分别垂直固定在所述平台底座及所述工作台面上，所述工作台面用于支撑所述工件；所述水平固定件固定在所述工作台面上，所述肋板固定连接于所述定位支撑板。

进一步的，所述水平固定件开设有凹槽，所述凹槽用于收容所述工件及便于所述工件的取放；所述工件被定位在所述工作台面上且收容于所述凹槽内。

进一步的，所述磁场调节机构的数量为一个，所述磁场调节机构固定在所述肋板上，所述丝杠通过转动以改变所述永磁铁与所述工件在竖直方向的间距，实现竖直方向磁场的调节；或者，

所述磁场调节机构的数量为两个，两个所述磁场调节机构相对固定在所述水平固定件上，且两者相对于所述工作台面的中心轴对称设置，两个所述磁场调节机构的丝杠分别通过转动以改变对应的永磁铁与所述工件之在水平方向上的间距，进而实现水平方向磁场的调节；或者，

所述磁场调节机构的数量为三个，三个所述磁场调节机构中的两个间隔固定在所述水平固定件上，另一个所述磁场调节机构固定在所述肋板上，三个所述磁场调节机构的丝杠分别通过转动以实现水平方向磁场及竖直方向磁场的调节。

进一步的，所述平台底座呈矩形，其相对的两端分别开设有两个U型孔，所述磁场调节装置通过所述U型孔安装于基体上。

进一步的，所述工作台面呈八边形，其开设有六个均匀分布的腰圆通孔，六个所述腰圆通孔便于不同尺寸的所述工件的装夹。