一種不鏽鋼板的雷射拼焊方法及固定裝置的製作方法
2023-04-27 10:32:56
專利名稱：一種不鏽鋼板的雷射拼焊方法及固定裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種不鏽鋼焊接技術領域，具體涉及一種不鏽鋼板的雷射拼焊方法及
固定裝置。
背景技術：
雷射拼焊技術具有節能減重，提高車的整體性，減少模具的數量的優勢，並且能極大提高生產效率，節約大量勞力。目前中國只有屈指可數的幾條拼焊板生產線，很難滿足需求。因此高質量的焊接還很迫切。雷射焊接中，板與板對接的間隙及對接界面的表面狀態，對焊接的成型及性能有著至關重要的影響。目前國內外的研究集中於焊接工藝的研究上，但我們可以把研究重點轉移到提高生產效率上。在拼焊前，對拼焊板直接進行雷射切割出需要的形狀尺寸，然後直接進行雷射焊接。而對於雷射拼焊而言，其焊接工件之間產生間隙最主要原因是目前的裝卡具對於大板的裝卡時，並不能有效壓緊焊接工件表面，從而無法避免由於板材表面不是完全平整的而產生錯邊，從而加大間隙的長生，並且焊接後易產生咬邊，並且由於熱應力的作用，兩塊板材間仍然會產生翹起而產生錯邊。
發明內容
為了解決上述實際生產中產生的質量問題，本發明針對不鏽鋼板的雷射焊接提出了如下技術方案本發明提出了一種用於雷射拼焊的焊接板固定裝置，其包括焊接夾具，其用於固定加緊所述焊接板；雙輪壓緊輪，其布置在焊接板的正面，使得焊接板上的對接縫位於其上兩個壓緊輪的中間；下壓輥，其布置在焊接板的背面，位於所述雙輪壓緊輪的後下方，用於向上頂壓焊縫；上壓輥，其布置在焊接板的正面，位於所述下壓輥的後上方；其中，雷射束從所述焊接板正面，在所述雙輪壓緊輪後方對對接縫進行焊接。本發明還提出了一種焊接板的雷射拼焊方法，其包括步驟1、將焊接板放置於焊接夾具上固定加緊；步驟2、在焊接板正面布置雙輪壓緊輪，使得對接縫位於所述雙輪壓緊輪的兩個壓緊輪中間；步驟3、雷射束布置於所述雙輪壓緊輪後方的焊接板正面；步驟4、在雷射束後方、焊接板背面布置下壓輥，所述下壓輥向上頂壓經雷射束焊接過的焊縫；步驟5、在所述下壓輥後方、焊接板正面布置上壓輥，所述上壓輥向下滾壓經雷射束焊接過的焊縫。
通過上述焊接方法，能提高生產效率，明顯減小工件的對接間隙，並防止不鏽鋼焊板的焊後變形，改善焊縫的外觀質量，不需要經過焊後機械加工，直接能滿足使用要求。
圖1為本發明中用於雷射拼焊的焊接板的固定裝置的結構示意圖；圖2為圖1所示的結構示意圖的左視圖；圖3為所述固定裝置中的雙輪壓緊輪的結構示意圖；圖4為所述固定裝置中的下壓輥的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。本發明公開了一種用於雷射拼焊的焊接板的焊接板固定裝置。如圖1和2所示，焊接板I放置於焊接夾具上固定加緊；焊接板I正面布置有雙輪壓緊輪2，使得對接縫位於所述雙輪壓緊輪2的兩個壓緊輪13的中間；雷射束3布置於所述雙輪壓緊輪2後方的焊接板I正面；在雷射束3後方，焊接板I背面布置有下壓輥4，所述下壓輥4向上頂壓經雷射束3焊接過的焊縫；在所述下壓輥4後方，焊接板I正面布置有上壓輥5，所述上壓輥5向下滾壓經雷射束3焊接過的焊縫。其中，所述焊接板可以為不鏽鋼板。如圖3所示，所述雙輪壓緊輪2主要由立筒6、彈簧7、下活塞板8、活塞立柱11、橫軸12、兩個壓緊輪13、拉簧16、擋塊10、上活塞板9、螺紋杆14、把手15組成，所述立筒6固定連接到一工具機上，所述彈簧7置於所述立筒6內，彈簧7上下部分別對上活塞板9、下活塞板8施壓，被施壓的下活塞板8被固定設置在立筒6內壁上的擋塊10擋止，下活塞板8下部固定連接活塞立柱11，活塞立柱11下部固定連接到橫軸12，橫軸12兩端連接兩個壓緊輪13，所述立筒6同橫軸12之間連接有兩個拉簧16，所述上活塞板9被螺紋杆14抵止，所述螺紋杆14通過螺紋同所述立筒6連接，所述螺紋杆14固定連接到把手15，通過旋動所述把手15，能使得上活塞板9向上或者向下移動，從而減小或者增大所述彈簧7的壓力。所述上壓輥和下壓輥的構成相同，如圖4所示，主要由立筒、彈簧、下活塞板、活塞立柱、支撐杆19、橫向軸18、壓輥17、擋塊、上活塞板、螺紋杆、把手組成，所述立筒固定連接到一工具機上，所述彈簧置於所述立筒內，彈簧上下部分別對上活塞板、下活塞板施壓，被施壓的下活塞板被固定設置在立筒內壁上的擋塊擋止，下活塞板下部固定連接活塞立柱，活塞立柱下部對稱的固定連接有兩根支撐杆19,支撐杆19端螺接一橫向軸,橫向軸18中間連接有壓輥17，所述上活塞板被螺紋杆抵止，所述螺紋杆通過螺紋同所述立筒連接，所述螺紋杆固定連接到把手，通過旋動所述把手，能使得上活塞板向上或者向下移動，從而調節所述彈簧的壓力；所述雙輪壓緊輪的壓緊輪同上壓輥和下壓輥的壓輥17均為石英砂輪；所述雷射束傾斜入射，入射角為15度。在按照以上焊接方法焊接8-20厚不鏽鋼板時，雷射器可以選用CO2雷射器，尤其在不鏽鋼板厚為15-16mm時，效果最佳。此時，可選擇所述上壓輥和下壓輥在水平方向的距離為1cm，該距離根據實驗情況進行相應調整；所述雙輪壓緊輪同雷射束之間的水平方向的距離可以選為2cm，該距離根據實驗情況進行相應調整；所述上壓輥同雷射束在水平方向的距離可以選為2cm;在按照以上焊接方法焊接O. 5-10mm的厚不鏽鋼板時，所述雷射器可以選用ND: YAG雷射器，尤其在焊接8mm不鏽鋼板時，效果最佳。所述上壓輥和下壓輥在水平方向的距離為可以選用5cm左右，這個距離可以根據實驗情況進行相應調整；所述雙輪壓緊輪同雷射束之間的水平方向的距離可以選用6cm，該距離可以根據實驗情況進行相應調整；所述上壓輥同雷射束在水平方向的距離可以選用5cm，該距離根據實驗情況進行相應調整。在按照以上焊接方法焊接O. 5_12mm厚不鏽鋼板時，所述雷射器可以選用光纖雷射器，尤其在不鏽鋼板厚度為5mm時，焊接效果最佳。所述上壓輥和下壓輥在水平方向的距離可以為3cm，該距離根據實驗情況進行相應調整；所述雙輪壓緊輪同雷射束之間的水平方向的距離可以為3cm，該距離根據實驗情況進行相應調整；所述上壓輥同雷射束在水平方向的距離可以為3cm，該距離根據實驗情況進行相應調整。通過本發明提出的上述焊接方法，能提高生產效率，明顯減小工件的對接間隙，並防止不鏽鋼焊板的焊後變形，改善焊縫的外觀質量，不需要經過焊後機械加工，直接能滿足使用要求。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種用於雷射拼焊的焊接板固定裝置，其包括 焊接夾具，其用於固定加緊所述焊接板； 雙輪壓緊輪，其布置在焊接板的正面，使得焊接板上的對接縫位於其上兩個壓緊輪的中間； 下壓輥，其布置在焊接板的背面，位於所述雙輪壓緊輪的後下方，用於向上頂壓焊縫； 上壓輥，其布置在焊接板的正面，位於所述下壓輥的後上方； 其中，雷射束從所述焊接板正面，在所述雙輪壓緊輪後方對對接縫進行焊接。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述雙輪壓緊輪包括立筒、彈簧、下活塞板、活塞立柱、橫軸、兩個壓緊輪、拉簧、擋塊、上活塞板、螺紋杆、把手；其中，所述立筒固定連接到工具機上，所述彈簧置於所述立筒內，其上下部分別對上活塞板、下活塞板施壓，被施壓的下活塞板被固定設置在立筒內壁上的所述擋塊擋止，下活塞板下部固定連接活塞立柱，活塞立柱下部固定連接到橫軸，橫軸兩端連接兩個壓緊輪，所述立筒與橫軸之間連接有兩個拉簧，所述上活塞板被螺紋杆抵止，所述螺紋杆下端通過螺紋與所述立筒連接，所述螺紋杆上端固定連接到把手，通過旋動所述把手，使得上活塞板向上或者向下移動，從而減小或者增大所述彈簧的壓力。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述上壓輥和下壓輥的構成相同，包括立筒、彈簧、下活塞板、活塞立柱、支撐杆、橫向軸、壓輥、擋塊、上活塞板、螺紋杆、把手；其中所述立筒固定連接到工具機上，所述彈簧置於所述立筒內，彈簧上下部分別對上活塞板、下活塞板施壓，被施壓的下活塞板被固定設置在立筒內壁上的擋塊擋止，下活塞板下部固定連接活塞立柱，活塞立柱下部對稱的固定連接有兩根支撐杆，所述兩根支撐杆兩端螺接橫向軸，橫向軸中間連接壓輥，所述上活塞板被螺紋杆抵止，所述螺紋杆下部通過螺紋與所述立筒連接，所述螺紋杆上部固定連接到把手，通過旋動所述把手，使得上活塞板向上或者向下移動，從而調節所述彈簧的壓力。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述雙輪壓緊輪的兩個壓緊輪同上壓輥和下壓輥的壓輥均為石英砂輪；所述雷射束傾斜入射，入射角為15度；所述焊接板為不鏽鋼板。
5.一種焊接板的雷射拼焊方法，其包括 步驟1、將焊接板放置於焊接夾具上固定加緊； 步驟2、在焊接板正面布置雙輪壓緊輪，使得對接縫位於所述雙輪壓緊輪的兩個壓緊輪中間； 步驟3、雷射束布置於所述雙輪壓緊輪後方的焊接板正面； 步驟4、在雷射束後方、焊接板背面布置下壓輥，所述下壓輥向上頂壓經雷射束焊接過的焊縫； 步驟5、在所述下壓輥後方、焊接板正面布置上壓輥，所述上壓輥向下滾壓經雷射束焊接過的焊縫。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述焊接板是不鏽鋼板。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，在焊接厚度為8 20mm的不鏽鋼板時，選用CO2雷射器進行雷射焊接，且所述上壓輥和下壓輥在水平方向的距離選用Icm ;所述雙輪壓緊輪同雷射束之間的水平方向的距離選用2cm ;所述上壓輥同雷射束在水平方向的距離選用2cm。
8.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，在焊接厚度為O.5 IOmm的不鏽鋼板時，選用ND:YAG雷射器進行雷射焊接，且所述上壓輥和下壓輥在水平方向的距離選用5cm;所述雙輪壓緊輪同雷射束之間的水平方向的距離選用6cm ;所述上壓輥同雷射束在水平方向的距離選用5cm。
9.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，在焊接厚度為O.5 12mm的不鏽鋼板時，選用光纖雷射器進行雷射焊接，且所述上壓輥和下壓輥在水平方向的距離選用3cm ;所述雙輪壓緊輪同雷射束之間的水平方向的距離選用3cm ;所述上壓輥同雷射束在水平方向的距離選用3cm。
全文摘要
本發明針對不鏽鋼板的雷射焊接公開了一種不鏽鋼板的雷射焊接方法，包括1、將待焊不鏽鋼板放置於焊接夾具上固定加緊；2、在不鏽鋼板正面布置雙輪壓緊輪，使得對接縫位於所述雙輪壓緊輪的兩個壓緊輪中間；3、雷射束布置於所述雙輪壓緊輪之後的不鏽鋼板正面；4、在雷射束後方，不鏽鋼板背面布置下壓輥，所述下壓輥向上頂壓經雷射束焊接過的焊縫；5、在所述下壓輥後方，不鏽鋼板正面布置上壓輥，所述上壓輥向下滾壓經雷射束焊接過的焊縫。
文檔編號B23K26/24GK103008893SQ201210586070
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者趙偉芳, 林學春, 侯瑋, 於海娟, 李晉閩 申請人:中國科學院半導體研究所