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专利号: 2018104744790
申请人: 湖南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于厚板焊接的感应加热与激光复合焊接装置,其特征在于:包括安装板(1)和两块焊接板材(2),安装板(1)顶面中间开设孔槽(3),安装板(1)左右两端面中间均开设第一通孔(4),第一通孔(4)的内端均与孔槽(3)相通,孔槽(3)上端固定安装竖向的微型的伺服电机(5),伺服电机(5)的输出轴的下端位于孔槽(3)内部,右侧第一通孔(4)内设有第一横轴(6),左侧第一通孔(4)内设有第二横轴(7),第一横轴(6)与第二横轴(7)的内端均与对应的第一通孔(4)内端通过密封轴承(32)连接,第一横轴(6)与第二横轴(7)的内端均固定安装第一伞齿轮(8),伺服电机(5)的的输出轴下端固定安装第二伞齿轮(9),第一伞齿轮(8)与第二伞齿轮(9)啮合配合,安装板(2)底部中间固定安装朝下的激光头(10),激光头(10)下部一侧设有斜向的感应加热装置(11),激光头(10)侧部固定安装横向的支撑杆(12),感应加热装置(11)侧部固定安装斜向的固定杆(13),支撑杆(12)的外端与固定杆(13)底部铰接连接,固定杆(13)的上端与激光头(10)侧部通过伸缩杆(14)铰接连接,伸缩杆(14)上设有紧固螺栓(15),紧固螺栓(15)的内端与伸缩杆(14)的活动杆的侧部压紧接触配合,感应加热装置(11)上端上部设有送丝装置(16),送丝装置(16)与感应加热装置(11)支架通过连接架(17)固定连接,第一横轴(6)的右端处设有伸缩轴(18),伸缩轴(18)的一端与第一横轴(6)的右端通过万向节(19)连接,伸缩轴(18)的另一端与送丝装置(16)连接,两块焊接板材(2)对接处开设U型坡口(25),感应加热装置(11)的下端位于U型坡口(25)上部,左侧第一通孔(4)的外端固定安装横管(20),横管(20)的下部设有蛇形管(21),蛇形管(21)的上端与横管(20)内相通,感应加热装置(11)内设有焊丝(24),焊丝(24)穿过送丝装置(16),安装板(1)顶面开设风孔(31),风孔(31)与左侧第一通孔(4)内端处相通,第二横轴(7)上设有螺旋叶片(36),螺旋叶片(36)与第二横轴(7)为一体结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于厚板焊接的感应加热与激光复合焊接装置,其特征在于:所述的感应加热装置(11)包括管状的外壳(111)、阶梯状陶瓷管(112)、感应线圈(113),外壳(111)下端面中间开设第四通孔(22),外壳(111)上端面中间开设第五通孔(23),外壳(111)内固定安装阶梯状陶瓷管(112),阶梯状陶瓷管(112)的粗管的上端穿过对应的第五通孔(23)后位于外壳(111)的外部,阶梯状陶瓷管(112)的细管穿过对应的第四通孔(22)后位于外壳(111)的外部,感应线圈(113)缠绕在对应的阶梯状陶瓷管(112)上,焊丝(7)位于阶梯状陶瓷管(112)内部。

3.根据权利要求2所述的一种用于厚板焊接的感应加热与激光复合焊接装置,其特征在于:所述的外壳(111)侧面上部开设数个均匀分布的进气孔(26),进气孔(26)的外端口固定连接进气管(27)的一端,外壳(201)侧面下部开设数个均匀分布的出气孔(28)。

4.根据权利要求1所述的一种用于厚板焊接的感应加热与激光复合焊接装置,其特征在于:所述的送丝装置(16)包括方管状外壳(161)、四根短轴(162)、八个传动伞齿轮(163)、数个轴座(164)、四个送丝轮(165),四根短轴(162)均通过轴座(164)安装在方管状外壳(161)内侧壁上,相邻的两根短轴(162)相互垂直,传动伞齿轮(163)固定安装在对应的短轴(162)的端部,相邻的两个传动伞齿轮(163)啮合配合,送丝轮(165)固定安装在对应的短轴(162)中间,方管状外壳(161)侧面开设第六通孔(29),伸缩轴(18)的另一端与第六通孔(29)轴承活动连接,伸缩轴(18)的另一端固定安装主动伞齿轮(30),主动伞齿轮(30)与其中一个传动伞齿轮(163)啮合配合,焊丝(24)位于四个送丝轮(165)之间并与其接触配合。

5.一种用于厚板焊接的感应加热与激光复合焊接方法,其特征在于:所述的U形坡口(25)宽度与焊丝(24)直径相等,深度是焊丝(24)直径的三倍,融化的焊丝从感应加热装置(11)下端出口流入到U型坡口(25)内形成熔池(33),与此同时激光头(10)发出激光束对焊接板材(2)接缝处加热,形成深熔小孔(35),加速焊丝(24)与焊接板材(2)的融合,伺服电机(5)工作通过第一横轴(6)、伸缩轴(18)给送丝装置(16)提供送丝动力,同时伺服电机(5)带动第二横轴(7)转动,第二横轴(7)通过螺旋叶片(36)带动左侧第一通孔(4)内的空气流动,空气从风孔(31)流入最终从蛇形管(21)的下端吹出,加速焊缝处金属的凝固与降温。