[发明专利]一种柔性激光焊接气体保护装置及焊接方法

说明书

本发明通过两条条带状多关节链条构成柔性气体保护工装，整个工装呈绳状的形式且与待焊工件表面良好贴合，提高工装的柔性，适应不同表面结构的待焊工件，为钛合金、高温合金等激光焊接气氛保护要求严格的金属材料提供优良的气体保护气氛，可轻松获得表面呈现为银白色金属光泽的高质量激光焊焊缝。

技术领域

本发明属于激光焊接工艺装备技术领域，特别涉及一种柔性激光焊接气体保护装置及焊接方法。

背景技术

钛合金、高温合金等材料的激光焊对气体保护要求尤为严格。该种材料在焊接的在高温下对氧、氢和氮等气体具有极大的亲和力，导致接头产生气孔缺陷或造成接头严重脆化、降低接头的韧性。因此在焊接该种材料时通常需要使用惰性气体对焊缝周围进行严格的气体保护，以排除活性气体(包括空气中的氧、氮和水分等)的影响。

目前，除专用工装外，惰性气体大多通过激光焊接机头的通用气嘴通往工件待焊表面，而对于不同结构的焊接接头，使用几何尺寸结构固定的通用气嘴的气体保护效果不稳定，甚至对于某些特殊结构，几乎不能起到气体保护效果；此外，使用该种气嘴进行钛合金、高温合金等气氛保护要求严格的材料的激光焊接，通常需要在焊前对保护气嘴的角度、气嘴末端距离焊缝表面的高度及气体流量等参数进行繁杂的调试试验方可得到较好的气体保护效果，造成人力、设备、材料等资源的浪费，并严重降低了生产效率，因此，需要一种适应性强、使用简便的柔性焊接气体保护工装来增强钛合金、高温合金等材料激光焊接的气体保护效果，从而进一步提高焊接效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种柔性激光焊接气体保护装置及焊接方法，在传统的通用气嘴基础上，为钛合金、高温合金等气氛保护要求严格的材料的激光焊接提供良好稳定的气体保护，增强气体保护效果，简化焊前气体保护工艺试验，节约人力、材料等资源，提高焊接生产效率。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔性激光焊接气体保护装置，包括两根链条；链条包括关节和连接轴，关节通过连接轴彼此相连后阻隔气体逸出；

所述关节包括关节本体和转动部件，所述转动部件位于关节本体一端，关节本体可绕转动部件转动；

两根链条安装于待焊工件的表面，链条间的最小距离为3mm。

进一步的，关节本体远离转动部件的一端和转动部件上均设有通孔，前一关节中关节本体的通孔与后一关节中转动部件的通孔配合，插入连接轴后实现关节之间的连接。

进一步的，转动部件为半圆形。

进一步的，关节本体为中空的立方体结构。

进一步的，转动部件与关节本体一体成型。

进一步的，转动部件刚性固定在关节本体一端。

一种柔性激光焊接方法，采用上述一种柔性激光焊接气体保护装置实现，具体步骤为：

S1使两根链条与待焊工件表面贴合，使通用气体保护气嘴位于两链条之间；

S2在两根链条之间通入保护气体，对待焊工件焊缝点固焊接；

S3在两根链条之间通入保护气体，对待焊工件焊缝正式焊接；

S4拆除链条。

进一步的，链条距离焊缝中心1.5～5mm。

进一步的，链条的关节本体高度大于通用气体保护气嘴工作高度。

进一步的，链条与待焊工件表面贴合后的缝隙≤3mm。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：