[发明专利]一种用于激光飞行焊的吹气模块及焊接系统

说明书

本发明提供了一种用于激光飞行焊的吹气模块，包括平吹气嘴，所述平吹气嘴为口哨形结构，沿其长度方向的两端分别设有出气口和进气口，所述出气口为沿平吹气嘴的宽度方向延伸设置，所述进气口为并排的若干个相同孔径的小孔组成，且沿平吹气嘴的宽度方向均匀布置。另外本发明还提供了包含该吹气模块的用于激光飞行焊的焊接系统。该发明结构简单，通过进气口和出气口的对流设计，同时采用多个进气口控制通过平吹气嘴内部气体的对流，保证了吹气模块的出气流量均匀，从而可在焊缝表面形成等离子负压而将锌蒸气吹走，有效解决了激光飞行焊焊接镀锌板过程中形成孔洞的问题。

技术领域

本发明属于激光焊接技术领域，具体涉及一种用于激光飞行焊的吹气模块及焊接系统。

背景技术

汽车行业的制造已经步入自动，高效，高质的阶段，激光焊，相比普通焊接工艺，热源能量集中，焊接速度快，热变形小，飞溅少等优势显著，在欧美有一半的汽车零件或整车制造工艺都是采用激光焊；而在高功率的激光焊中，飞行激光焊，又以其解决高密度焊缝的连接而受人青睐。并越来越广泛的被应用到汽车的焊接制造中，相比点焊，能显著提升焊接节拍。

为了增加车体板材的抗腐蚀能力，汽车板较多的结构采用镀锌板，通过热镀锌或电镀锌工艺，能够使材料的抗腐蚀性能较大提升。然而，镀层对于激光焊，却是非常大的一个障碍，激光瞬间温度高，作用在镀锌汽车板表面，镀锌层瞬间汽化，在两层叠焊板之间，容易产生锌蒸气，在窄小空间中就容易形成较大的内部压力，瞬间无法排出就会使焊接产生气孔或飞溅。

而现行的为了克服上述镀锌板在激光焊中存在的缺陷，采用飞行焊前，使用冲压模具在每段焊缝处冲压凸台，高度在0.1～0.2mm之间，通过夹具压紧，保证零件之间叠焊时产生一个约0.2mm的间隙，确保镀锌板焊接时锌蒸气能及时排出。但是这种处理方式存在一个问题，前段工序需要处理，而且时间久了，模具磨损，就会使凸台的高度受影响，从而影响最终的焊接效果。另外，也有厂家直接采用激光打凸台工艺，通过控制激光参数，在焊接之前，直接利用激光作用在叠焊的下板材上，通过受热膨胀而使下板形成约0.2mm的凸台，这样不必考虑前道模具的磨损问题，但是会带来节拍的损失。

专利201610030837.X给出了一种解决焊缝内部孔洞的方法，但是关键结构吹气模块却没有明确的结构设计，且未针对具体的焊缝产品结构作出具体的解决方案。

发明内容

本发明的目的是克服现有激光飞行焊焊接镀锌板处理锌蒸气排出操作复杂，且影响焊接效果的问题。

为此，本发明提供了一种用于激光飞行焊的吹气模块，包括平吹气嘴，所述平吹气嘴为口哨形结构，沿其长度方向的两端分别设有出气口和进气口，所述出气口为沿平吹气嘴的宽度方向延伸设置，所述进气口为并排的若干个相同孔径的小孔组成，且沿平吹气嘴的宽度方向均匀布置。

进一步的，所述平吹气嘴采用紫铜材质。

进一步的，所述平吹气嘴为由半圆弧段和口径渐缩的延伸段一体成型的内部中空的腔室结构，所述进气口位于半圆弧段，所述出气口位于延伸段的端部，且所述进气口与出气口位于不同水平面。

进一步的，所述平吹气嘴内的进气口侧设置有用于过滤进气中油水的过滤器。

另外，本发明还提供了一种用于激光飞行焊的焊接系统，包括焊接防护房、运动机构、激光焊接头、压紧机构以及上述的吹气模块，所述运动机构、激光焊接头、压紧机构和吹气模块均设置在焊接防护房内，所述激光焊接头固定连接在所述运动机构上，且激光焊接头位于压紧机构的上，所述吹气模块固定在所述压紧机构上，且所述吹气模块的出气口朝向与固定在所述压紧机构上工件的焊缝平行布置。

进一步的，所述吹气模块设置有多个，每个吹气模块对应工件的一段焊缝，且每个吹气模块的出气口长度比与其对应的焊缝长度长10mm。