[发明专利]一种激光加载下的水下冲击焊接金属与陶瓷的装置及方法

权利要求书

1.一种激光加载下的水下冲击焊接金属与陶瓷的装置，其特征在于，包括激光加载系统、控制系统、焊接系统、自动夹紧系统和三维移动平台系统；

所述三维移动平台系统包括L型底座（1）和三维移动平台（2）；所述三维移动平台（2）安装在L型底座（1）的上面；

所述激光加载系统包括聚焦透镜（8）、透镜支架（7）、透镜高度调节器（6）、反射镜（9）和强脉冲激光器（10）；所述强脉冲激光器（10）发出的激光束（34）辐照到45°布置的反射镜（9）上，经反射镜（9）反射到聚焦透镜（8）上进行聚焦，聚焦后的激光束（34）照射到焊接系统中约束层（33）的正上方；所述聚焦透镜（8）安装在透镜支架（7）上，透镜支架（7）安装在透镜高度调节器（6）上，且透镜支架（7）可通过透镜高度调节器（6）进行高度调节；透镜高度调节器（6）安装在L型底座（1）的竖直侧边上；

所述控制系统包括计算机（12）、强脉冲激光控制器（11）、第一气压控制器（13）、第二气压控制器（14）和三维移动平台控制器（15）；所述强脉冲激光控制器（11）、第一气压控制器（13）、第二气压控制器（14）和三维移动平台控制器（15）的一端均与计算机（12）通过电信号相连接；所述强脉冲激光控制器（11）的另一端与强脉冲激光器（10）通过电信号相连接；所述第一气压控制器（13）的另一端与第一气缸（4）通过电信号相连接；所述第二气压控制器（14）的另一端与焊接系统中第二气缸（24）通过电信号相连接；所述三维移动平台控制器（15）另一端与三维移动平台（2）通过电信号相连接；

所述自动夹紧系统包括第一气缸（4）和自动夹紧装置（5）；所述第一气缸（4）与自动夹紧装置（5）均安装在焊接加工底座（3）上；所述自动夹紧装置（5）左右对称置于焊接加工底座（3）两侧；所述自动夹紧装置（5）包括第一推杆（17）、楔形块（18）、拉回销（19）、拉回销底座（20）、压板（21）、转动轴（22）和自动夹紧底座（23）；所述自动夹紧底座（23）下端部安装在焊接加工底座（3）上，自动夹紧底座（23）上端开设有圆孔，该圆孔内安装有转动轴（22），且自动夹紧底座（23）、压板（21）通过转动轴（22）连接在一起；所述拉回销（19）垂直设置在拉回销底座（20）的孔中，拉回销底座（20）下端部开设有滑槽，楔形块（18）上连接有第一推杆（17）；在第一气缸（4）的带动第一推杆（17）、楔形块（18）沿滑槽左右移动的同时带动拉回销（19）上下移动，在拉回销（19）的带动下，压板（21）压紧或者松开焊接系统中的约束层（33）；

所述焊接系统包括焊接加工底座（3）、第二气缸（24）、第二推杆（25）、基板推送平台（26）、基板（27）、焊接加工平台（28）、密封圈（29）、液体水（30）、复箔（31）、吸收层（32）和约束层（33）；所述焊接加工底座（3）安装在三维移动平台（2）上；所述焊接加工底座（3）上安装有第二气缸（24）和焊接加工平台（28）；所述焊接加工平台（28）为齿形结构，中心开有阶梯孔，第二气缸（24）、第二推杆（25）及基板推送平台（26）均置于阶梯孔内；所述第二推杆（25）的一端与第二气缸（24）相连，另一端与基板推送平台（26）相连；所述基板（27）放置在基板推送平台（26）上；所述吸收层（32）喷在约束层(33)上；复箔（31）粘在吸收层（32）上；所述约束层（33）放置在焊接加工平台（28）上；且吸收层（32）与复箔（31）置于焊接加工平台（28）中心开设的阶梯孔内；所述复箔（31）和基板（27）分别为金属材料和陶瓷；所述焊接加工平台（28）与基板（27）和约束层（33）所组成封闭空间内充满液体水（30）；复箔（31）与基板（27）之间有液体水（30）。

2.根据权利要求1所述的激光加载下的水下冲击焊接金属与陶瓷的装置，其特征在于，所述焊接加工平台（28）阶梯孔中，上端孔尺寸为18mm×18mm×5mm，中间部孔尺寸为24mm×24mm×10mm。

3.根据权利要求1所述的激光加载下的水下冲击焊接金属与陶瓷的装置，其特征在于，所述压板（21）与约束层（33）接触处的下表面设置有凸台。