[发明专利]具有用于钎料的激光预热装置的焊接设备

说明书

本发明涉及焊接设备(1)，其具有：焊炬(2)；供给装置(3)，用于以供给速率(v)向焊接点(S)供给熔化钎料(4)，钎料(4)借助于电弧(L)在焊接点(S)熔化；以及预热装置(9)，用于借助在激光装置(6)中产生的具有激光功率(P)的激光束(7)在焊接点(S)之前加热钎料(4)。为了节省空间并且在焊接点(S)之前可靠地加热钎料(4)，预热装置(9)具有用于钎料(4)的供给通道(5)，并且用于将激光束(7)偏转到钎料(4)上的至少一个偏转装置(8)以如下方式固定在预热装置(9)上，使得激光束(7)撞击位于预热装置(9)的供给通道(5)中的钎料(4)。

技术领域

本发明涉及一种焊接设备，所述焊接设备具有：焊炬；供给装置，用于以供给速率向焊接点供给熔化钎料，在所述焊接点处，所述钎料借助于电弧熔化；以及预热装置，用于借助具有一定激光功率并且在激光装置中产生的激光束来加热处于所述焊接点上游的钎料。

背景技术

现有类型的焊接设备是已知的，借助激光束来加热钎料或者耗材以便改善钎料的熔化性能并且提高生产率。例如，WO 2014/006488 A2描述了这样一种方法和系统，在所述方法和系统中，在没有屏蔽的情况下将激光束导向焊接点。这里的缺点是：在这种系统中必须遵守与激光安全有关的指导原则，因此所述系统不适用于手动焊炬。

其他用于加热钎料的设备将交流电施加到钎料上，功耗导致钎料被加热。例如，EP2 777 858 A1描述了这样一种用于在电弧焊中加热钎料的加热设备。这里的缺点是：用于加热的交流电产生磁场，所述磁场排斥和/或吸引焊弧，并因此影响焊接点。

发明内容

本发明的目的是提供上述焊接设备，允许借助于激光束来加热钎料，而不必因激光而采取特定的安全措施。加热钎料将尽可能有效和有用。已知焊接设备的缺点将被消除或者至少减少。

本发明的目的是借助预热装置和至少一个偏转器实现的，所述预热装置包括用于钎料的供给通道，所述偏转器用于使激光束以如下方式偏转到与预热装置所附接的钎料上，使得激光束撞击位于预热装置的供给通道内部的钎料。所使用的至少一个偏转器使得可以将激光装置布置在焊接设备的合适位置并且可以借助偏转器将激光引导到钎料上的期望位置。由于激光束撞击位于预热装置的供给通道内部的钎料(钎料在该供给通道中被馈送)，所以激光束被保持在封闭系统内，因此不需要采取安全预防措施来防止激光进入使用者的眼睛。本发明的特征也可以以相对简单和经济的方式布置在现有的焊接设备上，因此大范围的应用是可能的。通过加热钎料，改善了钎料的熔化性能，从而允许更好的间隙可弥合性或者更高的焊接速度。

提供至少一个偏转器的最简单的方法是使用镜子。平面镜和曲面镜都是可以想到的，这取决于激光束是否应当被聚焦或者发散。

以相似的方式，所述至少一个偏转器可以由棱镜形成。借助棱镜用于偏转激光束的反射表面也可以是平的或者是弯曲的，这取决于激光束是否应当被聚焦或者发散。

通过在至少一个偏转器的上游或者下游提供至少一个透镜，可以使激光束聚集或者准直。可以提供这种透镜来代替曲面镜或者棱镜或者作为对曲面镜或者棱镜的补充，因此，撞击钎料以便加热它的光斑的直径可以被调整。取决于透镜的布置，可以调整并且优化激光束的焦点。通常，这种透镜由玻璃或者玻璃的衍生材料制成。

为了使激光束偏转到钎料上，所述至少一个偏转器优选地形成在距离焊接点0.5和8cm之间的距离处，特别是在距离焊接点1和3cm之间的距离处。已经证明这些数值是特别优选的，这是因为加热点不应当距离焊接点太近以便允许热量在钎料内扩散，但是加热点也不应当距离焊接点太远以便防止在向焊接点输送期间钎料冷却。优选范围的下限主要是由构造要求建立的。例如，在TIG焊接中，优选距离是介于1和3cm之间，在MIG/MAG焊接中，优选距离是介于3和5cm之间。