防止激光焊縫產(chǎn)生氣孔的真空焊接裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種防止激光焊縫產(chǎn)生氣孔的真空焊接裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光焊由于具有焊接熱影響區(qū)小、焊件變形少、無(wú)需電極及焊料等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于汽車(chē)構(gòu)件生產(chǎn)中。
[0003]但是，激光焊冷卻速度快，焊縫沒(méi)有保護(hù)措施，熔池金屬凝固時(shí)容易產(chǎn)生氣孔。本領(lǐng)域技術(shù)人員分析發(fā)現(xiàn)，其主要原因是大氣中的氮?dú)饩砣牒缚p熔池時(shí)，如果冷速較慢，氣體可上浮溢出到大氣中，而激光焊冷卻速度較快，熔池中的氮?dú)饧捌渌鼩怏w往往來(lái)不及浮出而被凝固在焊縫中形成氣孔。
[0004]氣孔屬于一種焊接缺陷，鋼板在沖壓時(shí)，氣孔部位常常成為鋼板開(kāi)裂的斷裂源，使鋼板因斷裂無(wú)法使用而報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、工藝簡(jiǎn)單、操作方便的防止激光焊縫產(chǎn)生氣孔的真空焊接裝置和方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的防止激光焊縫產(chǎn)生氣孔的真空焊接裝置，包括激光器、焊接室、聚焦頭、真空栗；所述激光器和真空栗均位于所述焊接室外，所述聚焦頭的一端通過(guò)激光傳導(dǎo)線攬與激光器連接，所述聚焦頭的另一端插入焊接室內(nèi)；所述焊接室的一側(cè)設(shè)有預(yù)抽真空室，所述焊接室的另一側(cè)設(shè)有焊后取樣室，所述焊接室與所述預(yù)抽真空室和所述焊后取樣室均連通；所述預(yù)抽真空室、所述焊接室和所述焊后取樣室分別與所述真空栗連通。
[0007]進(jìn)一步地，所述預(yù)抽真空室上設(shè)有第一艙門(mén)，所述預(yù)抽真空室與所述焊接室之間設(shè)有第一閥門(mén)；所述焊后取樣室上設(shè)有第二艙門(mén)，所述焊后取樣室與所述焊接室之間設(shè)有第二閥門(mén)。
[0008]進(jìn)一步地，所述焊接室由高強(qiáng)透明玻璃圍成；所述預(yù)抽真空室、所述焊接室和所述焊后取樣室的底部設(shè)有工作臺(tái)行走軌道。
[0009]更進(jìn)一步地，所述預(yù)抽真空室、所述焊接室和所述焊后取樣室分別通過(guò)管道與所述真空栗連通，所述管道上設(shè)有控制閥門(mén)，所述真空栗上設(shè)有壓力表。
[0010]本發(fā)明利用上述裝置的防止激光焊縫產(chǎn)生氣孔的真空焊接方法，包括如下操作步驟:
[0011]步驟1:關(guān)閉第二艙門(mén)、第一閥門(mén)和第二閥門(mén)，啟動(dòng)真空栗對(duì)焊接室和焊后取樣室進(jìn)行預(yù)抽真空；
[0012]步驟2:將待焊試樣放入所述預(yù)抽真空室內(nèi)的焊接工作臺(tái)上，關(guān)閉第一艙門(mén)，啟動(dòng)真空栗抽真空后，打開(kāi)第一閥門(mén)，將焊接工作臺(tái)移動(dòng)至焊接室，并關(guān)閉第一閥門(mén)；
[0013]步驟3:啟動(dòng)激光器，將激光經(jīng)聚焦頭聚焦后對(duì)準(zhǔn)焊縫進(jìn)行焊接，焊接完畢后，關(guān)閉激光器；
[0014]步驟4:打開(kāi)第二閥門(mén)，將焊接工作臺(tái)移動(dòng)至焊后取樣室，關(guān)閉第二閥門(mén)，打開(kāi)第二艙門(mén)，取出焊接完成的試樣，并關(guān)閉第二艙門(mén)。
[0015]進(jìn)一步地，所述步驟2中，將所述焊接工作臺(tái)沿工作臺(tái)行走軌道移動(dòng)至所述焊接室；所述步驟4中，將所述焊接工作臺(tái)沿工作臺(tái)行走軌道移動(dòng)至所述焊后取樣室。
[0016]更進(jìn)一步地，所述真空栗通過(guò)壓力表監(jiān)測(cè)室內(nèi)真空狀態(tài)，所述真空栗停止工作后，關(guān)閉管道上的控制閥門(mén)。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明將焊接置于真空環(huán)境中進(jìn)行，避免空氣與焊縫接觸，焊縫凝固時(shí)不會(huì)有氮?dú)獾葰怏w的卷入，同時(shí)焊接時(shí)產(chǎn)生的少量氣體會(huì)因真空環(huán)境下的低氣壓而迅速溢出，避免了焊縫因冷卻快速而形成氣孔，從而達(dá)到防止焊縫產(chǎn)生氣體的目的；本發(fā)明在焊接室兩側(cè)分別設(shè)有預(yù)留真空室和焊后取樣室作為過(guò)渡室，進(jìn)樣與取樣時(shí)僅關(guān)閉焊接室的兩側(cè)的閥門(mén)，則可保持焊接室一直處于真空狀態(tài)，減少抽真空時(shí)間；焊接處于接近真空狀態(tài)下進(jìn)行，焊縫熔池不易被氧化，焊縫質(zhì)量較好；焊接室由高強(qiáng)透明玻璃圍成，可以實(shí)時(shí)觀察并調(diào)節(jié)激光焊接部位。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為一種防止激光焊縫產(chǎn)生氣孔的真空焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中:激光器1、焊接室2、聚焦頭3、管道4、待焊試樣5、預(yù)抽真空室6、焊接工作臺(tái)
7、焊縫8、工作臺(tái)行走軌道9、焊后取樣室10、真空栗11、第一艙門(mén)12、第二艙門(mén)13、第一閥門(mén)14、第二閥門(mén)15、控制閥門(mén)16、壓力表17。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]如圖1和圖2中所示的一種防止激光焊縫產(chǎn)生氣孔的真空焊接裝置，包括激光器
1、焊接室2、聚焦頭3、真空栗11 ;所述激光器1和真空栗11均位于所述焊接室2外，所述聚焦頭3的一端通過(guò)激光傳導(dǎo)線攬與激光器1連接，所述聚焦頭3的另一端插入焊接室2內(nèi)；所述焊接室2的一側(cè)設(shè)有預(yù)抽真空室6，所述焊接室2的另一側(cè)設(shè)有焊后取樣室10，所述焊接室2與所述預(yù)抽真空室6和所述焊后取樣室10均連通；所述預(yù)抽真空室6、所述焊接室2和所述焊后取樣室10分別與所述真空栗11連通。所述真空栗11對(duì)整個(gè)裝置抽真空，使整個(gè)裝置內(nèi)處于一種接近真空的環(huán)境，待焊試樣5在真空下焊接，避免空氣與焊縫8接觸，焊縫凝固時(shí)不會(huì)有氮?dú)獾葰怏w的卷入，同時(shí)焊接時(shí)產(chǎn)生的少量氣體會(huì)因真空環(huán)境下的低氣壓而迅速溢出，避免了焊縫8因冷卻快速而形成氣孔。
[0023]上述技術(shù)方案中，所述預(yù)抽真空室6上設(shè)有第一艙門(mén)12，所述預(yù)抽真空室6與所述焊接室2之間設(shè)有第一閥門(mén)14 ;所述焊后取樣室10上設(shè)有第二艙門(mén)13，所述焊后取樣室10與所述焊接室2之間設(shè)有第二閥門(mén)15。抽真空焊接時(shí)，在艙門(mén)和閥門(mén)共同操作下，在進(jìn)樣和取樣時(shí)焊接室2均能處于真空的狀態(tài)。
[0024]上述技術(shù)方案中，所述焊接室2由高強(qiáng)透明玻璃圍成，可以實(shí)時(shí)觀察并調(diào)節(jié)激光焊接部位；所述預(yù)抽真空室6、所述焊接室2和所述焊后取樣室10的底部設(shè)有工作臺(tái)行走軌道9，焊接工作臺(tái)7在工作臺(tái)行走軌道9的操控下，可方便在預(yù)抽真空室6、焊接室2與焊后取樣室10中來(lái)回移動(dòng)。
[0025]上述技術(shù)方案中，所述預(yù)抽真空室6、所述焊接室2和所述焊后取樣室10分別通過(guò)管道4與所述真空栗