用於雷射焊接的密封裝置製造方法

2023-05-10 22:22:41 2

用於雷射焊接的密封裝置製造方法
【專利摘要】用於雷射焊接的密封裝置，它涉及一種密封結構，以解決現有雷射焊接用透光玻璃無法完成結構件的多位置連續雷射焊接及抽真空和充氬氣過程中不能承壓的問題，它包括真空室和固裝透光玻璃板的安裝框，它還包括氣缸固定座、密封蓋板、N個氣缸、N個滑閥和N個頂杆；真空室的上壁的中部嵌裝有固裝透光玻璃板的安裝框，氣缸固定座上沿其周向均布安裝有N個氣缸，N個氣缸的驅動杆的端部固裝在密封蓋板上，固裝透光玻璃板的安裝框的邊緣均布設置有N個滑閥，每個滑閥包括閥杆、閥體和密封圈，閥杆上固裝有密封圈，閥杆豎向滑動安裝在閥體內，密封圈與閥體的內腔貼合。本發明用於雷射焊接。
【專利說明】用於雷射焊接的密封裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種密封結構，具體涉及一種雷射焊接用的密封裝置。

【背景技術】
[0002]對化學活性很強的金屬，如鈹、鋯等進行焊接時，為避免焊接氣氛中水氧對焊縫成形及耐腐蝕性能的不利影響，須採用密封艙來控制焊接氣氛，以達到良好的保護效果。常規用於雷射焊接的真空室由於內外的壓力差過大對於透光玻璃板的性能及尺寸要求十分嚴格，透光玻璃尺寸小雖可以解決承壓問題，但是無法完成結構件的多位置連續雷射焊接。而透光玻璃尺寸大有可能造成在抽真空過程中承壓過大而發生破壞。因此，裝配大尺寸透光玻璃的密封艙需設計壓力保護裝置來解決抽真空過程中玻璃的承壓問題。


【發明內容】

[0003]本發明是為解決現有雷射焊接用透光玻璃無法完成結構件的多位置連續雷射焊接及抽真空和充氬氣過程中不能承壓的問題，進而提供一種用於雷射焊接的密封裝置。
[0004]本發明為解決上述問題採取的技術方案是:本發明的用於雷射焊接的密封裝置包括真空室和固裝透光玻璃板的安裝框，其特徵在於:它還包括氣缸固定座、密封蓋板、N個氣缸、N個滑閥和N個頂杆，其中N為偶數；
[0005]真空室的上壁的中部嵌裝有固裝透光玻璃板的安裝框，氣缸固定座上沿其周向均布安裝有N個氣缸，N個氣缸的驅動杆的端部固裝在密封蓋板上，氣缸的驅動杆的驅動方向向下並與密封蓋板的板面垂直，固裝透光玻璃板的安裝框的邊緣均布設置有N個滑閥，每個滑閥包括閥杆、閥體和密封圈，閥體嵌裝在固裝透光玻璃板的安裝框上，閥杆上固裝有密封圈，閥杆豎向滑動安裝在閥體內，密封圈與閥體的內腔貼合，密封蓋板上固裝有N個頂杆，滑閥和頂杆一一對應設置，密封蓋板壓緊滑閥，密封蓋板與透光玻璃板之間構成封閉室，閥體的側壁加工有與封閉室連通的水平通道，真空室的上壁加工有與真空室連通的豎向通道，豎向通道與閥杆同軸設置。
[0006]本發明的有益效果是:本發明的氣缸、密封蓋板和滑閥共同構成玻璃保護結構，所述玻璃保護結構採用氣缸驅動，多點壓緊，保證密封效果，並採用位置開關檢測壓緊到位，密閉室與真空室之間通過滑閥實現連通或關閉，滑閥採用均勻排布方式，使壓力分布均勻，以保證密封效果。滑閥杆上設計密封圈與閥體的壁面完全貼合，實現密封。在焊接準備階段，密封蓋板在氣缸帶動下，向下壓在玻璃安裝框上，這樣在密封蓋板和透光玻璃板之間就形成了一個封閉室，在密封蓋板下壓時，密封蓋板上的頂杆將玻璃安裝框上的滑閥壓下，打開滑閥，使上述封閉室與真空室導通。其中水平通道和豎向通道起導通流道，抽真空及充入惰性氣體過程時，玻璃上下表面所承受的壓差相等，保護玻璃不會發生破損。準備階段完成，雷射透過透光玻璃板進入真空室完成焊接過程。本發明有效解決了雷射焊接中用大尺寸透光玻璃在抽真空和充惰性氣體過程中的承壓問題，本發明可用於極活潑金屬構件的全位置連續雷射艙外焊接。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的整體結構示意圖，圖2是密封蓋板壓合在滑閥上的連接結構示意圖，圖3是圖2中K處放大結構示意圖。

【具體實施方式】
[0008]【具體實施方式】一:結合圖1-圖3說明，本實施方式的用於雷射焊接的密封裝置包括真空室I和固裝透光玻璃板的安裝框2，其特徵在於:它還包括氣缸固定座6、密封蓋板4、N個氣缸3、N個滑閥5和N個頂杆7，其中N為偶數；
[0009]真空室I的上壁的中部嵌裝有固裝透光玻璃板的安裝框2，氣缸固定座6上沿其周向均布安裝有N個氣缸3，N個氣缸3的驅動杆的端部固裝在密封蓋板4上，氣缸3的驅動杆的驅動方向向下並與密封蓋板4的板面垂直，固裝透光玻璃板的安裝框2的邊緣均布設置有N個滑閥5，每個滑閥5包括閥杆5-1、閥體5-2和密封圈5-3，閥體5_2嵌裝在固裝透光玻璃板的安裝框2上，閥杆5-1上固裝有密封圈5-3，閥杆5-1豎向滑動安裝在閥體5-2內，密封圈5-3與閥體5-2的內腔貼合，密封蓋板4上固裝有N個頂杆7，滑閥5和頂杆7
對應設置，密封蓋板4壓緊滑閥5，密封蓋板4與透光玻璃板2-1之間構成封閉室8，閥體5-2的側壁加工有與封閉室8連通的水平通道8-1，真空室I的上壁加工有與真空室I連通的豎向通道1-1，豎向通道1-1與閥杆5-1同軸設置。
[0010]本實施方式的密封裝置基於真空室建立，雷射焊接頭在艙外進行焊接。
[0011]真空室的上壁採用透明玻璃板的工作窗口，雷射透過透光玻璃板進入真空室內完成焊接。焊接準備階段包括抽真空階段以及充入惰性氣體階段對透光玻璃板進行壓力保護。
[0012]所述真空室極限真空度為50Pa，工作真空度為4000Pa，所需抽真空時間為2_3min0
[0013]所述透光玻璃板採用密封墊圈進行密封。
[0014]雷射器可採用光纖雷射器、半導體雷射器或0)2雷射器。密封蓋板通過密封膠圈9與玻璃安裝框密封。
[0015]本實施方式的閥杆的頂端與密封圈之間為減縮的杆段，有利於水平通道和豎向通道的空氣導通。
[0016]【具體實施方式】二:結合圖1說明，本實施方式所述氣缸3的數量為4個。如此設置，使用方便，多點壓緊，保證密封效果。其它與【具體實施方式】一相同。
[0017]【具體實施方式】三:結合圖1和圖2說明，本實施方式的透光玻璃板2-1為長方體石英透光玻璃板，透光玻璃板2-1的長度為355mm，寬度為335mm，高度為20mm。如此設置，透光玻璃板牢靠穩定結實。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0018]【具體實施方式】四:結合圖1說明，本實施方式的透光玻璃板2-1的平面度為100mm，平行度為0.01mm。如此設置，有利於雷射焊接，保證構件焊接質量。其它與【具體實施方式】三相同。
[0019]【具體實施方式】五:結合圖1說明，本實施方式的每個所述氣缸3為雙作用氣缸。如此設置，氣缸控制方便可靠，使用便捷。其它與【具體實施方式】四相同。
[0020]工作過程
[0021]焊接準備階段包括抽真空階段以及充入惰性氣體階段，
[0022]首先進行抽真空階段，
[0023]參照圖2和圖3，初始時，滑閥5原位置設置，閥杆5-1上的密封圈5_3頂靠在水平通道8-1上，真空室I密閉，密封蓋板4在氣缸3的帶動下，向下壓在玻璃安裝框上，在密封蓋板4和透光玻璃板2之間形成一個封閉室。在密封蓋板4下壓時，密封蓋板4上的頂杆7將閥杆5-1壓下，打開滑閥，使密封蓋板4與透光玻璃板2-1之間的封閉室8與真空室I導通。之後在真空泵的作用下，對真空室系統進行抽真空，在進行抽真空過程中，大尺寸密封玻璃板不受到壓力作用。
[0024]當真空室真空度低於40mbar後，以60L/min流量向真空室內充入惰性氣體。
[0025]對真空室內充入惰性氣體，充入惰性氣體要求內部壓強略大於外界大氣壓，達到要求後，抬起密封蓋板，在內外壓力差以及彈簧的作用下，滑閥回復到原位置，滑閥杆上設計密封圈與閥的壁面完全貼合，實現密封。這樣，由於密封艙內充有惰性氣體，使得大尺寸密封玻璃板的內外壓強差相等，保護玻璃板不會破損。
[0026]完成準備階段後，進行雷射焊接過程。
【權利要求】
1.一種用於雷射焊接的密封裝置，它包括真空室(I)和固裝透光玻璃板的安裝框(2)，其特徵在於:它還包括氣缸固定座￠)、密封蓋板(4)、N個氣缸(3)、N個滑閥(5)和N個頂杆(7)，其中N為偶數； 真空室(I)的上壁的中部嵌裝有固裝透光玻璃板的安裝框(2)，氣缸固定座(6)上沿其周向均布安裝有N個氣缸(3)，N個氣缸(3)的驅動杆的端部固裝在密封蓋板(4)上，氣缸(3)的驅動杆的驅動方向向下並與密封蓋板(4)的板面垂直，固裝透光玻璃板的安裝框(2)的邊緣均布設置有N個滑閥(5)，每個滑閥(5)包括閥杆(5-1)、閥體(5-2)和密封圈(5-3)，閥體(5-2)嵌裝在固裝透光玻璃板的安裝框(2)上，閥杆(5-1)上固裝有密封圈(5-3)，閥杆(5-1)豎向滑動安裝在閥體(5-2)內，密封圈(5-3)與閥體(5_2)的內腔貼合，密封蓋板(4)上固裝有N個頂杆(7)，滑閥(5)和頂杆(7) —一對應設置，密封蓋板(4)壓緊滑閥(5)，密封蓋板(4)與透光玻璃板(2-1)之間構成封閉室(8)，閥體(5-2)的側壁加工有與封閉室(8)連通的水平通道(8-1)，真空室(I)的上壁加工有與真空室(I)連通的豎向通道(1-1)，豎向通道(1-1)與閥杆(5-1)同軸設置。
2.根據權利要求1所述的用於雷射焊接的密封裝置，其特徵在於:所述氣缸(3)的數量為4個。
3.根據權利要求1或2所述的用於雷射焊接的密封裝置，其特徵在於:透光玻璃板(2-1)為長方體石英透光玻璃板，透光玻璃板(2-1)的長度為355mm，寬度為335mm，高度為20mmo
4.根據權利要求3所述的用於雷射焊接的密封裝置，其特徵在於:透光玻璃板(2-1)的平面度為100mm，平行度為0.01mm。
5.根據權利要求4所述的用於雷射焊接的密封裝置，其特徵在於:每個所述氣缸(3)為雙作用氣缸。
【文檔編號】B23K26/12GK104493361SQ201410828626
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月26日 優先權日:2014年12月26日
【發明者】陳彥賓, 閆相和, 陶汪, 李俐群, 蔡創, 劉宏任, 李縱躍, 林泳 申請人:哈爾濱工業大學