[发明专利]焊接气保护装置、激光填丝焊接系统及焊接方法

权利要求书

1.一种用于异种材料窄间隙焊接的激光填丝焊接系统的焊接方法，其特征在于，

焊接气保护装置包括：上部保护气拖罩装置，所述上部保护气拖罩装置包括罩体、主保护气接口、副保护气接口和侧保护气接口；所述罩体设置于被焊接件的上方；所述主保护气接口设置于所述罩体上，用于将主保护气吹入被焊接件的熔池区域；所述副保护气接口设置于所述罩体上，用于将副保护气吹入被焊接件上表面的焊缝区域；所述侧保护气接口设置于所述罩体上，用于将侧保护气水平方向吹出至所述熔池区域的上表面；

背面保护气装置，所述背面保护气装置包括设置于被焊接件下方的管体，所述管体的一端设置有背面保护气接口，所述管体的上表面开设有凹槽，且所述凹槽位于被焊接件背面的焊缝区域，所述凹槽的顶端或侧腰用于抵住熔池液态金属，以控制焊缝背面余高；所述凹槽的内壁开设有背面保护气出孔，所述背面保护气出孔用于将所述背面保护气接口引入的背面保护气吹至焊缝背面；

所述罩体内一侧设置有主保护气流管，所述主保护气流管的进气口连接主保护气接口，所述主保护气流管的出气口位于所述熔池区域的上方；

所述主保护气流管为采用螺纹连接的万向节管，所述万向节管用于调节主保护气的吹气方向；

所述主保护气倾斜吹入被焊接件的熔池区域，所述副保护气垂直吹入被焊接件的焊缝区域，且所述侧保护气的气流量大于所述主保护气的气流量，所述主保护气的气流量大于所述副保护气的气流量；

所述罩体内另一侧设置有副保护气容腔，所述副保护气容腔的进气口连接所述副保护气接口，所述副保护气容腔的底端面开设有若干副保护气流孔；所述副保护气容腔的进气口与所述副保护气流孔之间设置有至少一层气流镇静筛；

所述罩体内顶部水平设置一侧保护气通道，所述侧保护气通道的进气口连接所述侧保护气接口，所述侧保护气通道的出气口贯穿所述罩体的侧壁设置；

所述管体为方形空心铜管；所述背面保护气出孔于所述凹槽的槽底面至少呈一列分布；所述背面保护气出孔用于将所述背面保护气垂直吹至焊缝背面；

所述凹槽为“V”型槽；或者所述凹槽为“W”型槽，所述“W”型槽的中间凸起的顶面低于所述管体的上表面；

所述激光填丝焊接系统包括：数控控制台、工作台、激光器、与所述激光器连接的激光焊接头、安装于所述激光焊接头一侧的送丝枪调节器、安装于所述送丝枪调节器下方的送丝枪、与所述送丝枪调节器连接的送丝机和所述的焊接气保护装置，所述焊接气保护装置包括所述上部保护气拖罩装置和所述背面保护气装置，所述上部保护气拖罩装置位于所述工作台的上方，且所述上部保护气拖罩装置的顶部通过高度调节杆连接于所述激光焊接头，所述背面保护气装置的所述管体嵌置于所述工作台的上表面；所述激光器、所述送丝机和/或所述焊接气保护装置与所述数控控制台电性连接；

所述激光填丝焊接系统的激光填丝焊接方法，包括：两块异种材料的被焊接件之间采用窄间隙坡口结构，并采用激光填丝焊接方法在两块异种材料的被焊接件之间的窄间隙坡口处依次进行打底焊、填充焊、盖面焊；且每层焊接时，所述激光焊接头发射的激光束相对被焊接件表面法线向所述送丝枪一侧倾斜7-10°，以对窄间隙焊接坡口进行三角形缝合式扫描，同时施加热源形成焊接熔池。