[发明专利]复合焊接装置

说明书

本发明提供一种复合焊接装置，能够降低溅射物、等离子体、羽流、烟尘等副产物的影响，并实现激光光学系统的污损及焊接缺陷的减少。激光头(2)具备：激光喷嘴(21)，形成激光(L)的光路；第一整流板(22)，以不与激光(L)干涉的方式配置于激光喷嘴(21)的前端侧；第一气刀(23)，沿着第一整流板(22)喷射压缩空气；第二整流板(24)，以不与激光(L)干涉的方式配置在第一整流板(22)与焊接部(P)之间；及第二气刀(25)，沿着第二整流板(24)喷射压缩空气，第一整流板(22)和第二整流板(24)具有在与激光(L)的光轴和焊接方向(W)垂直的方向(E)上较长的形状，第二整流板(24)具备能够供焊炬(3)的前端插通的焊炬用开口部(244)。

技术领域

本发明涉及复合焊接装置，尤其涉及将激光焊和电弧焊复合在一起的复合焊接装置。

背景技术

将激光焊和电弧焊复合在一起的复合焊接(所谓的激光电弧复合焊接)由于兼具电弧焊和激光焊这两者的优点，诸如能够加深熔深、能够实现高速化、热输入低而能够抑制焊接变形等，所以适合于大型结构物的焊接。

例如，在专利文献1中公开了如下内容：在激光焊头的激光照射口与被焊接物所形成的空间，以不与激光干涉的方式配置与被焊接物大致平行的保护筒，在该保护筒中形成第一空气闸板，并且以在与第一空气闸板交叉的同时从保护筒的上方朝向焊接推进方向指向斜下方的空气的流动形成第二空气闸板。在该发明中，通过第一空气闸板及第二空气闸板的协同效应使溅射物的飞散方向偏转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－219108号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，已知通常在焊接过程中产生了溅射物(飞散的熔融金属的微小颗粒)、等离子体、羽流(等离子体的气流)、烟尘(蒸发的熔融金属)等副产物的情况下，容易产生各种不良情况。例如，在溅射物、羽流、烟尘等到达激光光学系统(聚光透镜、保护玻璃等)的表面的情况下，在该表面被冷却并固化、附着，导致污损激光光学系统的表面。

另外，在焊接过程中产生了等离子体或羽流的情况下，产生激光的吸收、折射、散射等，导致激光的能量密度减少，熔深变浅。另外，由于等离子体或羽流的状态变动，激光的能量密度产生波动，容易产生焊接缺陷。

专利文献1所记载的发明中，通过向保护筒内喷射压缩空气而形成了第一空气闸板，并通过从保护筒的上方向保护筒内朝斜下方喷射压缩空气而形成了第二空气闸板。但是，由于使第二空气闸板的压缩空气与第一空气闸板的压缩空气碰撞，因此存在由第一空气闸板产生的压缩空气的流动被阻碍，导致作为空气闸板的功能降低的问题。

另外，在专利文献1所记载的发明中，存在如下问题：虽然从形成于保护筒的侧面的空气导入口主动地将周围的空气导入到保护筒内，但是这样的空气的流动使得在焊接部附近产生空气的流动，成为使等离子体或羽流的状态大幅变动、或者使熔融池的状态不稳定的主要原因。

本发明是鉴于上述的问题而提出的，其目的在于提供一种能够降低溅射物、等离子体、羽流、烟尘等副产物的影响，并实现激光光学系统的污损及焊接缺陷的减少的复合焊接装置。

用于解决课题的技术方案

根据本发明，提供一种复合焊接装置，并用激光焊和电弧焊来进行焊接，其特征在于，包括：激光头，向焊接部照射激光；及焊炬，向所述焊接部供给填充金属，所述激光头具备：激光喷嘴，形成所述激光的光路；第一整流板，以不与所述激光干涉的方式配置于该激光喷嘴的前端侧；第一气刀，沿着该第一整流板喷射压缩空气；第二整流板，以不与所述激光干涉的方式配置在所述第一整流板与所述焊接部之间；及第二气刀，沿着该第二整流板喷射压缩空气，所述第一整流板和所述第二整流板具有在与所述激光的光轴和焊接方向垂直的方向上较长的形状，所述第二整流板具备能够供所述焊炬的前端插通的焊炬用开口部。