[发明专利]一种抑制激光焊接变形的方法

权利要求书

1.一种抑制激光焊接变形的方法，所述方法包括使用一种抑制激光焊接变形的装置，所述装置包括焊接用激光焊接头(1)、用于夹持待焊接试样的试样夹具(3)、移动结构(6)、用于对激光焊接的焊缝处进行冷却的热沉结构(8)以及用于与待焊接试样的表面接触的超声振动结构(9)，所述热沉结构(8)为气体制冷用涡流管，所述热沉结构(8)包括冷风出口端(81)、热风出口端(82)、进气端(83)和固定端(84)，所述冷风出口端(81)用于直接或间接将涡流管产生的冷风吹到试样的焊缝处；所述试样夹具(3)直接或间接设置在所述移动结构(6)上，或者是所述激光焊接头(1)、热沉结构(8)以及超声振动结构(9)均直接或间接设置在所述移动结构(6)上；所述方法包括在激光焊接头对试样(2)进行激光焊接的过程中，所述移动结构(6)承载所述试样夹具(3)和试样(2)移动，而所述激光焊接头(1)、热沉结构(8)以及超声振动结构(9)均固定不动以完成所述试样的激光焊接；或者是所述移动结构(6)承载所述激光焊接头(1)、热沉结构(8)以及超声振动结构(9)移动，而所述试样夹具(3)和试样(2)固定不动以完成所述试样的激光焊接；在激光焊接过程中，从所述热沉结构(8)的冷风出口端(81)吹出的冷气用于冷却激光焊接的焊缝处，所述超声振动结构(9)的工具头用于接触和压紧在试样(2)的表面以振动所述激光焊接的焊缝处。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声振动结构(9)与弹簧(14)连接，所述弹簧(14)能使得所述超声振动结构(9)的工具头保持压紧所述待焊接试样的表面。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置还包括热沉磁座(10)和连接在热沉结构(8)的冷风出口端(81)的万向管，所述热沉结构(8)的固定端(84)设置有环形磁铁(15)，所述热沉磁座(10)包括板面竖向设置的铁板，所述设置有环形磁铁(15)的热沉结构(8)磁力吸附固定在所述热沉磁座(10)上，且热沉结构(8)与热沉磁座(10)的磁力吸附连接使得能够方便地调整热沉结构(8)的位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述冷风出口端(81)或万向管的出风口设置为离所述工具头(93)与试样表面的接触点的距离为1～5mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声振动结构(9)从头部到尾部依次包括工具头(93)、变幅杆(92)和换能器(91)，所述工具头(93)和变幅杆(92)均为钛合金材质，且在从超声振动结构(9)头部到尾部的方向上，所述换能器(91)依次包括铝合金材质的前盖板(911)、多片压电陶瓷(912)和钢质的后盖板(913)。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述试样夹具(3)用于夹持试样(2)设置在水平设置的试样工作台(4)上，所述试样工作台(4)通过试样工作台立柱(5)连接设置在所述移动结构(6)上，所述移动结构(6)设置在工作平台(7)上，所述激光焊接头设置在试样夹具(3)的上方，且激光焊接头的激光光束向下照射和焊接所述试样，所述超声振动结构(9)以及其上设置有热沉结构(8)的热沉磁座(10)均固定设置在水平设置的支撑板(13)上，所述支撑板(13)通过支撑立柱(12)与支撑台(11)连接，所述支撑台(11)固定设置在工作平台(7)上，且所述超声振动结构(9)和热沉结构(8)均设置在试样(2)和试样夹具(3)的下方。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述超声振动结构(9)的工具头(93)竖向设置或倾斜设置并压紧在试样的下表面。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述激光焊接头位于试样正上方，所述超声振动结构(9)位于所述试样正下方，所述超声振动结构(9)的长度方向与所述激光焊接头发出的激光的焊接方向同轴设置。