[实用新型]一种紫铜激光焊接装置

说明书

技术领域

本发明创造为一种紫铜激光焊接装置，用于厚度小于4mm的紫铜板材激光焊接，获得良好焊接接头质量的技术领域。

背景技术

激光焊接以其优良的焊接质量成为一种新型的焊接工艺。然而由于紫铜板材表面高反射率及散热速度极快，激光焊接过程常常出现焊缝不连续、表面质量差及焊缝夹杂严重等问题。而采用其他焊接方式如钨极氩弧焊却存在焊接热输入量过大而引起的焊接严重变形等问题。因此急需开发可实现优良焊接质量且具有较高效率的紫铜板材激光焊接设备。

发明内容

本发明创造的发明目的是提供一种紫铜激光焊接装置，通过预热机构对工件进行预热，再通过预热机构与激光焊接头的配合对工件进行焊接，不仅提高紫铜板材激光焊接的能量吸收率，提高工作效率，还能够实现对紫铜薄壁管材的激光焊接，从而达到焊缝区美观、无余高基本无需额外加工，节省工序及成本。

本发明创造采用的技术方案为：

一种紫铜激光焊接装置，具有控制系统、激光器、激光焊接头、预热机构和温控机构，所述激光焊接机构具有激光器和激光焊接头；

所述预热机构具有加热保温箱，加热保温箱内设有保温砖，保温砖上设有用于固定工件的夹具，加热保温箱内的两侧壁延箱体轴向均布设有数个干烧加热管，加热保温箱上方设有盖板和抽板，所述盖板上与工件对应的位置设有豁口，所述抽板设置在豁口处；加热保温箱的两侧分别设有电机Ⅰ和Ⅱ，所述盖板上设有齿条Ⅰ，所述电机Ⅰ通过齿轮Ⅰ与齿条Ⅰ作用带动盖板沿箱体的轴向移动；所述抽板上设有齿条Ⅱ，所述电机Ⅱ通过齿轮Ⅱ与齿条Ⅱ作用带动抽板沿垂直箱体轴向的方向移动；

所述激光器和激光焊接头位于盖板的上方，所述激光焊接头相对于工件的位置可调；

所述温控机构包括温控箱，与温控箱连接并置于加热保温箱内的热电偶和用于测量工件温度的红外测温仪；

所述激光器、电机Ⅰ、电机Ⅱ、加热保温箱和红外线测温仪分别与控制系统线连接。

所述的一种紫铜激光焊接装置，所述保温砖在加热保温箱体内的位置沿箱体的轴向方向可调。

所述的一种紫铜激光焊接装置，所述盖板上位于豁口的一侧设有红外线测温孔。

所述的一种紫铜激光焊接装置，所述加热保温箱的箱体内部四周设有玻璃纤维填充层，所述玻璃纤维填充层的厚度为15mm-20mm，所述玻璃纤维的直径为1mm。

所述的一种紫铜激光焊接装置，所述加热保温箱的箱体内底部与保温砖之间设有石棉。

所述的一种紫铜激光焊接装置，所述工件为紫铜工件，所述紫铜工件的厚度不大于4mm。

所述的一种紫铜激光焊接装置，还包括保护气瓶和保护气管，所述保护气管连接在激光焊接头的一侧，所述保护气瓶与保护气管之间通过软管连接，所述保护气瓶的出气口处设有电磁控制阀，所述电磁控制阀与控制系统线连接。

所述的一种紫铜激光焊接装置，所述保温砖为高铝砖。

一种紫铜激光焊接方法，包括如下步骤：

1)启动电机Ⅱ带动抽板沿垂直箱体轴向的方向移动使抽板与盖板分离，启动电机Ⅰ带动盖板沿箱体的轴向移动，让出加热保温箱中的夹具的位置；

2)将工件固定在夹具上，启动电机Ⅰ带动盖板沿箱体的轴向移动，使盖板盖住整个箱体且豁口处位于工件待焊接的部位的上方，启动电机Ⅱ带动抽板沿垂直箱体轴向的方向移动使抽板与盖板闭合；

3)利用加热保温箱的中的干烧加热管对箱体内部进行加热，并通过热电偶对箱体内的温度进行监控；利用红外线测温仪对工件的表面温度进行监测；

4)当工件的温度达到焊接要求时，启动电机Ⅱ带动抽板沿垂直箱体轴向的方向移动使抽板以V₁的速度远离盖板，同时启动激光器对工件进行焊接，并控制激光焊接头以与V1相适配的速度V₂进行焊接，直至焊接完成。

所述的一种紫铜激光焊接方法，所述步骤4)中速度V₁与速度V₂一致。

本发明创造具有以下有益效果：

本发明创造一种紫铜激光焊接装置主要包括对工件进行预热的预热机构、激光发生系统(激光器和激光焊接头，该激光焊接头沿箱体轴向方向可进行位置调节以适应不同厚度紫铜工件)、温控机构和控制系统PLC，预热机构由加热干烧管作为热源，由保温砖、盖板和抽板配合实现加热保温箱内的温度恒定，使用热电偶及加热保温箱内的温度调节系统对箱体内部温度进行监控及调整。紫铜工件的温度测定则由外置的红外高温测温仪完成。