[发明专利]一种超声辅助激光焊接变形抑制装置

说明书

本发明提供一种超声辅助激光焊接变形抑制装置，包括激光焊接头、弧形滑件、活页结构、超声振动结构，弹簧和螺母，活页结构包括固定板、旋转板以及转轴，固定板和旋转板的左右竖边上各固定设置有一根螺杆，弧形滑件上含弧形滑槽；螺母以及固定板的左右竖边和旋转板的左右竖边上连接的螺杆均用于支撑弧形滑件和/或确定固定板与旋转板之间的夹角；超声振动结构固定设置在旋转板上使其能与激光焊接头保持同步移动；弹簧设置在超声振动结构处且用于确保超声振动结构的工具头保持压紧在待激光焊接的焊接试样上。本发明提供的装置解决了传统超声振动结构无法实现定距离和任意角度跟随激光仪器焊接的问题，还能确保超声振动结构一直保持与焊接试样接触。

技术领域

本发明属于焊接领域，具体涉及一种超声辅助激光焊接变形抑制装置。

背景技术

随着激光焊接技术的广泛应用，焊接后的试样缺陷也逐渐暴露出来，比较明显的为焊接后材料宏观外形的变化，特别是对于薄板材料的焊接，其在激光焊接后很容易产生明显变形，这使得激光焊接的应用受到一定的制约。对此本领域提出了超声振动辅助激光焊接的方法来控制焊接的变形，但在激光焊接过程中，传统的超声振动结构无法实现定距离跟随激光仪器焊接，更加无法确保超声振动结构一直保持与焊接试样接触。

例如专利申请CN201610363274公开了一种超声辅助脉冲激光-MIG复合热源焊接装置及其焊接方法，属于焊接技术领域，两个待焊铝合金板按照对接的形式固定在数控工作台上，脉冲激光束通过激光焊接头后、倾斜照射在待焊铝合金板的正面，MIG焊枪置于待焊铝合金板的正面，MIG焊枪中安装焊丝；超声波振动工具头置于待焊铝合金板的背面、两个待焊铝合金板的对接缝中间，超声波振动工具头与变幅杆连接，变幅杆与换能器连接，换能器通过传输线与超声波发生器连接，实现超声波振动工具头相对于待焊铝合金板的往复运动。该发明解决了现有铝合金激光-电弧复合热源焊接方法易导致焊缝晶粒粗大、易形成较多气孔，从而降低铝合金焊接接头强度的问题。但上述发明无法解决上述两个问题。

因此，本领域需要一种新的激光焊接装置或方法来解决传统的超声振动结构无法实现定距离和任意角度跟随激光仪器焊接，更加无法确保超声振动结构一直保持与焊接试样接触的技术问题。

发明内容

因此，本发明提供一种超声辅助激光焊接变形抑制装置，包括激光焊接头、弧形滑件、活页结构、超声振动结构，弹簧和螺母，所述活页结构包括固定在所述激光焊接头上的固定板、与固定板所呈角度可调的旋转板以及设置在二者间的转轴，所述固定板的左右竖边上各固定设置有一根螺杆，所述旋转板的左右竖边上同样各固定设置有一根螺杆，所述弧形滑件上含弧形滑槽；所述固定板的左竖边和旋转板的左竖边上连接的螺杆均穿过左边弧形滑件上的弧形滑槽，相应这两根螺杆与弧形滑槽的匹配可使得固定板与旋转板之间的夹角基本确定，且相应这两根螺杆用于支撑左边的弧形滑件，所述螺母用于进一步稳固所述固定板与旋转板之间的夹角；所述固定板的右竖边和旋转板的右竖边上连接的螺杆以与左边相同的方式支撑弧形滑件和确定所述固定板与旋转板之间的夹角；所述超声振动结构固定设置在所述旋转板上使得超声振动结构能与激光焊接头保持同步移动；所述弹簧设置在超声振动结构处且用于确保所述超声振动结构的工具头保持压紧在待激光焊接的焊接试样上；所述活页结构用于调整超声振动结构对焊接试样的作用位点与激光焊接头对焊接试样的作用位点之间的夹角和/或距离。

在一种具体的实施方式中，所述装置还包括用于调节所述弹簧5的预压缩长度的螺栓。

在一种具体的实施方式中，所述超声振动结构外壳的径向外侧套设有所述弹簧，所述螺栓包括多个，且多个螺栓分布在弹簧的外周，且每个螺栓均对应安装在所述旋转板的多个安装孔上。

在一种具体的实施方式中，所述旋转板上包括5个安装孔，所述螺栓相应为5个，且在所述旋转板的自由端设置有用于超声振动结构送入旋转板上以便安装固定的开口。