金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，包括基座，所述基座上開設有用以平鋪放置至少兩片待焊接金屬薄板的凹腔，任意兩片相鄰所述金屬薄板的拼接縫的上方設置有脈沖激光束，任意兩片相鄰所述金屬薄板的拼接縫的下方開設有通槽，所述基座在通槽的一端設置有進氣鑲塊，所述進氣鑲塊上開設有朝向金屬薄板上表面的上進氣孔與朝向金屬薄板下表面的下進氣孔。本發明專利技術不僅結構設計簡單、合理，而且解決了現有技術中金屬薄板焊接尺寸精度難以控制、表面氧化嚴重、能耗高、效率低和安全性低等問題和缺陷。

Double sided gas auxiliary device for pulsed laser welding of metal sheet

The invention relates to a metal plate double gas assisted pulsed laser welding device, which comprises a base, the base is provided with at least two pieces of tile placed for welding of sheet metal cavity, a pulsed laser beam is arranged above the stitching arbitrary two adjacent sheet metal joints, under the arbitrary two adjacent splice the metal plate joint is provided with a through groove, the base on one end of the groove is provided with an air inlet insert, the inlet insert is arranged on the metal sheet toward the surface and toward intakes below the lower surface of the sheet metal under inlet. The invention not only has simple and reasonable structure design, but also solves the defects and defects of the prior art that the welding accuracy of the metal sheet is difficult to control, the surface oxidation is serious, the energy consumption is high, the efficiency is low, and the safety is low.

【技術實現步驟摘要】
金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置
本專利技術涉及一種金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置。
技術介紹
脈沖激光，是一種能源放射的方式，具有速度快、效率高、穿透性強、精密度高等特點。憑借這些特點，脈沖激光技術被用在相關結構件裝配過程中的焊接工藝中，近年來在飛機、汽車、航海裝備等先進制造業中得到廣泛的應用。現有的金屬薄板激光焊接實驗工藝主要存在的問題和缺陷有：（1）激光焊接實驗過程試樣缺乏多方位的定位固定，激光焊接產生的殘余應力的釋放導致焊接連接件扭曲變形嚴重，焊接尺寸精度難以控制；（2）激光焊接過程中金屬處于高溫融熔狀態，暴露在空氣中，吸收氧氣和氫氣，導致金屬表面氧化明顯，影響外觀與表面質量；（3）連續激光焊接由于熱輸入量大，能量利用率不高，加工速度過快容易引起金屬飛屑，生產加工安全性低。
技術實現思路
鑒于現有技術的不足，本專利技術所要解決的技術問題是提供一種金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，不僅結構設計合理，而且高效便捷。為了解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，包括基座，所述基座上開設有用以平鋪放置至少兩片待焊接金屬薄板的凹腔，任意兩片相鄰所述金屬薄板的拼接縫的上方設置有脈沖激光束，任意兩片相鄰所述金屬薄板的拼接縫的下方開設有通槽，所述基座在通槽的一端設置有進氣鑲塊，所述進氣鑲塊上開設有朝向金屬薄板上表面的上進氣孔與朝向金屬薄板下表面的下進氣孔。優選的，所述基座的左右兩側均設置有用以將所有金屬薄板橫向壓緊的左右夾緊螺釘。優選的，所述基座在每片金屬薄板的上方均架設有固定板，所述固定板上穿設有用以將金屬薄板壓緊在基座上的上下壓緊螺釘。優選的，所述固定板與基座經鎖緊螺釘鎖緊。優選的，所述通槽與其相對應的兩片相鄰金屬薄板的拼接縫相平行。優選的，所述上進氣孔與下進氣孔之間的夾角為α，α為15°~20°。優選的，所述上進氣孔傾斜設置，所述上進氣孔與水平線的夾角為15°~20°，所述下進氣孔水平設置。優選的，所述上進氣孔、下進氣孔均對準與其相對應的兩片相鄰金屬薄板的拼接縫。優選的，所述上進氣孔與下進氣孔吹出的輔助氣體均為氬氣，所述上進氣孔與下進氣孔吹出的輔助氣體的速度與脈沖激光焊接的速度成正比例關系。優選的，所述金屬薄板的厚度小于2mm。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：1）本專利技術中金屬薄板的上下表面均有氣體輔助保護，加速了脈沖激光焊接過程中的高溫冷卻速度，使得表面氧化質量得到明顯改善；2）本專利技術中雙進氣設計與通槽的設計，可以有效及時清除脈沖激光焊接過程中產生的金屬飛屑，提高了焊接生產過程中的安全性，并提高的金屬薄板的表面質量；3）本專利技術中夾緊結構簡單，多方位的有效控制因焊接過程中產生的殘余應力導致的金屬薄板的扭曲變形；4）本專利技術節能降耗，生產過程高效率和高精密化；5）本專利技術結構設計合理，特別適用于航空航天、航海化工、核能設備以及汽車工業，能夠加工焊接表面質量高和尺寸控制精確的結構件，如汽車覆蓋件和飛機蒙皮等焊接裝配，同時滿足焊接結構外觀表面質量無氧化、結構件尺寸無變化和生產過程節能減排等要求，具有廣闊的應用前景。下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步詳細的說明。附圖說明圖1為本專利技術實施例的構造示意圖。圖2為本專利技術實施例的剖視示意圖。圖中：1-基座，2-金屬薄板，3-脈沖激光束，4-通槽，5-進氣鑲塊，501-上進氣孔，502-下進氣孔，6-左右夾緊螺釘，7-固定板，8-上下壓緊螺釘，9-鎖緊螺釘，A-拼接縫。具體實施方式為讓本專利技術的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。如圖1~2所示，一種金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，包括基座1，所述基座1上開設有用以平鋪放置至少兩片待焊接金屬薄板2的凹腔，所有金屬薄板2并排設置，任意兩片相鄰所述金屬薄板2的拼接縫A的上方設置有脈沖激光束3，任意兩片相鄰所述金屬薄板2的拼接縫A的下方開設有通槽4，所述基座1在通槽4的一端設置有進氣鑲塊5，所述進氣鑲塊5上開設有朝向金屬薄板2上表面的上進氣孔501與朝向金屬薄板2下表面的下進氣孔502；脈沖激光束3沿著重力方向間斷性的發射到任意兩片相鄰所述金屬薄板2的拼接縫A上，同時脈沖激光束3沿著任意兩片相鄰所述金屬薄板2的拼接縫A從一端點焊接到另一端點。在本專利技術實施例中，所述基座1的左右兩側均設置有用以將所有金屬薄板2橫向壓緊的左右夾緊螺釘6。在本專利技術實施例中，所述基座1在每片金屬薄板2的上方均架設有固定板7，所述固定板7上穿設有用以將金屬薄板2壓緊在基座1上的上下壓緊螺釘8。在本專利技術實施例中，所述固定板7與基座1經鎖緊螺釘9鎖緊。在本專利技術實施例中，所述通槽4與其相對應的兩片相鄰金屬薄板2的拼接縫A相平行。在本專利技術實施例中，所述上進氣孔501與下進氣孔502之間的夾角為α，α為15°~20°。在本專利技術實施例中，所述上進氣孔501傾斜設置，所述上進氣孔501與水平線的夾角為15°~20°，所述下進氣孔502水平設置。在本專利技術實施例中，所述上進氣孔501、下進氣孔502均對準與其相對應的兩片相鄰金屬薄板2的拼接縫A。在本專利技術實施例中，所述上進氣孔501與下進氣孔502吹出的輔助氣體均為氬氣，所述上進氣孔501與下進氣孔502吹出的輔助氣體的速度與脈沖激光焊接的速度成正比例關系。在本專利技術實施例中，所述金屬薄板2的厚度小于2mm。本專利技術的具體實施過程如下：（1）預先裁剪好相應長寬尺寸的兩片金屬薄板2放入基座1的凹腔中，要求兩片金屬薄板2材料在中心位置拼接無縫隙；同時擰緊左右夾緊螺釘6，保證兩片金屬薄板2在水平方向上的定位固定；固定板7與基座1通過鎖緊螺釘9實現牢固連接，上下壓緊螺釘8通過固定板7在重力方向上定位將金屬薄板2壓緊在基座1上；此多方位的定位和固定，保證了金屬薄板2脈沖激光焊接過程中的變形和尺寸控制；（2）當脈沖激光束3打到兩片金屬薄板2的拼接縫A上時，與此同時輔助氣體從進氣鑲塊5上的上進氣孔501與下進氣孔502吹入，輔助氣體的氣流速度與脈沖激光焊接速度相對應，即脈沖激光焊接速度快，輔助氣流速度也相應地加快，上下表面輔助氣體在焊接過程中起到加速冷卻，減少表面氧化，并通過通槽4及時清除脈沖激光焊接引起的金屬表面飛屑，提高生產操作的安全性和金屬表面質量。本專利技術不局限于上述最佳實施方式，任何人在本專利技術的啟示下都可以得出其他各種形式的金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置。凡依本專利技術申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本專利技術的涵蓋范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，其特征在于：包括基座，所述基座上開設有用以平鋪放置至少兩片待焊接金屬薄板的凹腔，任意兩片相鄰所述金屬薄板的拼接縫的上方設置有脈沖激光束，任意兩片相鄰所述金屬薄板的拼接縫的下方開設有通槽，所述基座在通槽的一端設置有進氣鑲塊，所述進氣鑲塊上開設有朝向金屬薄板上表面的上進氣孔與朝向金屬薄板下表面的下進氣孔。

【技術特征摘要】
1.一種金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，其特征在于：包括基座，所述基座上開設有用以平鋪放置至少兩片待焊接金屬薄板的凹腔，任意兩片相鄰所述金屬薄板的拼接縫的上方設置有脈沖激光束，任意兩片相鄰所述金屬薄板的拼接縫的下方開設有通槽，所述基座在通槽的一端設置有進氣鑲塊，所述進氣鑲塊上開設有朝向金屬薄板上表面的上進氣孔與朝向金屬薄板下表面的下進氣孔。2.根據權利要求1所述的金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，其特征在于：所述基座的左右兩側均設置有用以將所有金屬薄板橫向壓緊的左右夾緊螺釘。3.根據權利要求1所述的金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，其特征在于：所述基座在每片金屬薄板的上方均架設有固定板，所述固定板上穿設有用以將金屬薄板壓緊在基座上的上下壓緊螺釘。4.根據權利要求3所述的金屬薄板脈沖激光焊接雙面氣體輔助裝置，其特征在于：所述固定板與基座經鎖緊螺釘鎖緊。5.根據權利要求1所述的金屬薄板脈沖激光焊接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薛新，廖娟，
申請(專利權)人：福州大學，
類型：發明
國別省市：福建,35