[发明专利]一种激光焊缝同轴吹气保护装置及应用方法

权利要求书

1.一种激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：该保护装置包括同轴喷嘴(111)、环形气罩(112)、下腔体(113)、上腔体(115)、第一进气嘴(117)和第二进气嘴(116)，所述上腔体(115)、下腔体(113)、环形气罩(112)以及同轴喷嘴(111)依次同轴固定安装；

其中，上腔体(115)外表面上设有安装第一进气嘴(117)的第一进气口(1150)，且上腔体(115)的一侧端面向内设有与进气口(1150)连通的第一环形气道(1151)，另一侧端面向内设有通槽；

下腔体(113)外表面上设有安装第二进气嘴(116)的第二进气口(1130)，下腔体(113)的一侧端面向内设有与第二进气口(1130)相连通的安装槽(1134)，安装槽(1134)的底面向外延伸形成具有凹槽的凸台，凹槽与上腔体(115)的通槽相连通；下腔体(113)的另一侧端面上设有至少一个下腔体气道(1131)，凸台的内部设有与所述下腔体气道(1131)及凹槽相连通的气槽(131)，即凸台上气槽(131)与凹槽之间形成夹层(132)；

环形气罩(112)的端面上设有通孔，其内部设有与下腔体(113)的安装槽(1134)相连通的凹槽(1120)，通孔所在端面为出气面(1122)，出气面(1122)上分布有气孔；所述环形气罩(112)的材料选为铜滤片；下腔体(113)的凸台端部设置在环形气罩(112)的通孔内；同轴喷嘴(111)设置在下腔体(113)的凸台端部内，并与夹层(132)端部之间形成与所述气槽(131)相连通的环形气缝(124)；所述环形气缝(124)的出气方向与同轴喷嘴(111)轴向垂直；所述下腔体(113)的凸台为锥形凸台(1132)，气槽(131)与锥形凸台(1132)的锥面平行，下腔体(113)上的凹槽为锥形凹槽(1133)；上腔体(115)上的凹槽也为锥形通槽(1152)。

2.根据权利要求1所述的激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：所述下腔体(113)上均匀分布有八个环形槽作为下腔体气道(1131)。

3.根据权利要求1所述的激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：所述下腔体(113)和上腔体(115)均为圆周面，两者的圆周面上分别对称加工有第二进气口(1130)和第一进气口(1150)。

4.根据权利要求1所述的激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：所述下腔体(113)和上腔体(115)之间设置有密封垫(114)，密封垫(114)上加工有通气孔。

5.根据权利要求1所述的激光焊缝同轴吹气保护装置，其特征在于：所述环形气罩(112)为圆柱体，其直径为56mm；环形气罩(112)上出气面(1122)对应的圆周面加工成锥形。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的激光焊缝同轴吹气保护装置的应用方法，其特征在于：该应用方法采用的焊接装置包括保护装置(110)、连接支架(120)和焊接头(130)；

步骤S1：连接支架(120)将保护装置(110)设置在焊接头(130)的下方，三者整体置于待焊接工件表面的上方；

步骤S2：分别调整焊接头(130)和保护装置(110)的高度至预设距离，并调整保护装置(110)使其与激光束同轴；

步骤S3；向保护装置(110)的第一进气嘴(117)和第二进气嘴(116)分别通入焊接保护气，并调整第一进气嘴(117)和第二进气嘴(116)的气体流量大小；

步骤S4：开启焊接头(130)，焊接头(130)以预设速度沿预设焊接方向前进，并发出激光穿过保护装置(110)对待焊接工件进行激光焊接；

步骤S5：观察焊接过程的稳定性及焊接完成后焊缝的保护效果；

步骤S6：根据得到的稳定性及焊缝保护效果，返回步骤S2，重新调整后再次进行焊接。

7.根据权利要求6所述激光焊缝同轴吹气保护装置的应用方法，其特征在于：所述保护装置(110)与待焊接工件表面之间的距离为7mm。

8.根据权利要求6或7所述激光焊缝同轴吹气保护装置的应用方法，其特征在于：所述第一进气嘴(117)和第二进气嘴(116)通入的气体为氩气，其气体流量大小分别设置有20L/mi n和40L/mi n；同轴喷嘴(111)的出气流量调节在10～30L/min。