[发明专利]激光焊接用同轴吹气保护装置、激光焊接设备及激光焊接方法

说明书

本发明公开了一种激光焊接用同轴吹气保护装置、激光焊接设备及激光焊接方法，其包括：气盘，其开设有供激光通过的通光孔以及环绕所述通光孔均匀分布的喷气口；支架，其底部连接所述气盘的上端面；通气块，其连接所述支架的顶部，且所述通气块内开设有若干气路；若干通气管，每一通气管的两端分别对应连通一气路以及一喷气口；以及气路接头，其两端分别对应连通保护气气源以及通气块。本发明可以在焊接过程中实现对焊缝保护的最大化，使得焊缝表面颜色为白色，同时避免焊接过程中产生的飞溅粘连到气盘。

技术领域

本发明涉及激光焊接领域，具体为一种激光焊接用同轴吹气保护装置、激光焊接设备及激光焊接方法。

背景技术

在压力容器类产品(如压力容器、酿酒罐体)的激光焊接中，一般都是采用惰性气体进行保护，以确保焊缝质量。

目前常规的保护气保护方式主要分为旁轴侧吹、同轴吹气、真空手套箱、旁轴和同轴复合吹气等。其中同轴吹气可以对复杂图形焊接进行吹气保护，操作方便、结构相对简单，是使用最广泛的吹气保护方式。

而不同结构的同轴吹气保护装置对焊缝的保护效果不同，如对不锈钢进行激光焊接时，采用不用结构的同轴吹气保护装置可得到不同的表面颜色。而不同的表面颜色可以反映出焊接过程中熔池被氧化的程度，熔池被氧化的程度又直接影响到焊缝的力学性能及耐腐蚀性。但现有技术中采用同轴吹气保护装置得到的焊缝表面颜色几乎均为蓝黑色，不能直接得到白色的焊缝表面，因此产品在焊接完成后还需要进行酸洗才能让焊缝呈现亮白色，由此增加了额外的工序和成本。

同时，在采用同轴吹气保护装置时，若其气盘离工件表面较近，则焊接过程产生的、高温融化状态下的飞溅接触到气盘后就会粘连到气盘上，长时间焊接后容易出现飞溅堆积过多，在保护气盘上形成焊渣，进而堵塞喷气孔，进而影响保护气保护效果的情况，甚至会出现焊渣过大，与焊缝融合到一起，导致焊缝上出现焊瘤，影响产品质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种激光焊接用同轴吹气保护装置及激光焊接设备及激光焊接方法，其可以在焊接过程中实现对焊缝保护的最大化，使得焊缝表面颜色为白色，同时避免焊接过程中产生的飞溅粘连到气盘。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

提供了一种同轴吹气保护装置，其包括：气盘，其开设有供激光通过的通光孔以及环绕所述通光孔均匀分布的喷气口；支架，其底部连接所述气盘的上端面；通气块，其连接所述支架的顶部，且所述通气块内开设有若干气路；若干通气管，每一通气管的两端分别对应连通一气路以及一喷气口；以及气路接头，其两端分别对应连通保护气气源以及通气块。

优选的，所述通气块包括：第一通气块和第二通气块，其均连接所述支架的顶部，且第一通气块和第二通气块内均开设有若干气路。

优选的，所述喷气口的直径为3-8mm，且所有喷气口圆形分布，所形成的分布圆直径为20-30mm。

优选的，所述气盘的下端面与待焊接工件表面之间的距离为3-10mm。

优选的，所述同轴吹气保护装置还包括：冷却组件，其连接所述气盘，用于降低激光焊接过程中气盘的温度。

优选的，所述冷却组件包括：冷却介质进口单元，其两端分别对应连通冷却介质和环形流道；冷却介质出口单元，其两端分别对应连通环形流道和排放环境；

所述环形流道开设于所述气盘内部，且环绕所述喷气口以及通光孔设置。

优选的，所述同轴吹气保护装置还包括：喷嘴盖，其上开设有与喷气口对应的喷嘴孔以及用于与气盘底面连接的喷嘴安装孔。

优选的，所述通气管为铜管。

还提供一种包括上述同轴吹气保护装置的激光焊接设备。