本發(fā)明屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種可用于鋁合金等有色金屬焊接的激光與雙等離子弧復(fù)合焊接裝置。

背景技術(shù)：

鋁合金等有色金屬對(duì)激光具有較高的反射率，單獨(dú)使用激光作為熱源難以焊接較厚的鋁板，工業(yè)上常使用激光復(fù)合熱源進(jìn)行焊接，如等離子-MIG復(fù)合焊接，激光-TIG復(fù)合焊接和激光-等離子弧復(fù)合焊接。特別是激光-等離子弧復(fù)合焊接，由于等離子弧的作用，鋁板對(duì)激光的吸收作用顯著提高，熔深得到提升。

公開號(hào)為CN101992354A 的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N微束等離子弧和激光復(fù)合焊接方法，等離子弧發(fā)射槍和激光束發(fā)射槍通過支架固定相對(duì)位置，焊接時(shí)，采用等離子弧前置方式進(jìn)行焊接。等離子弧對(duì)工件的焊接部分表面進(jìn)行初始熔化，降低了鋁合金對(duì)激光束反射，有利于增加熔深，降低焊縫寬度和熱影響區(qū)，外形美觀。公開號(hào)為CN105033460A 的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N中厚板鎂合金的激光-變極性等離子旁軸復(fù)合焊接方法，同樣采用等離子弧前置法，可以在不開坡口的狀態(tài)下單道焊接25mm以下的鎂合金板，厚度在26-50mm的鎂合金板，需要開坡口雙面焊接，焊縫成型良好。上述的發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但等離子束和激光束在工件表面形成的焊接小孔未能有效重合，難以發(fā)揮等離子-激光復(fù)合焊的效果。

公開號(hào)為CN101318266A的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N空心電極激光等離子同軸復(fù)合加工裝置，包括激光器、光路機(jī)構(gòu)和等離子焊接系統(tǒng)。該發(fā)明最顯著的特點(diǎn)是下槍體內(nèi)安裝了一個(gè)與激光器發(fā)出的激光束同軸的空心電極，激光束穿插過空心電極的中心孔，焊接產(chǎn)生“1+1>2”的效果。但該發(fā)明對(duì)部件加工精度和安裝精度要求高，持續(xù)高密度的激光束對(duì)鎢極燒損嚴(yán)重。

綜上所述，激光-等離子弧復(fù)合焊接具有旁軸復(fù)合和同軸復(fù)合兩種類型，但現(xiàn)有設(shè)計(jì)存在諸多不足，需要進(jìn)一步改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在問題和不足，提供一種可清除氧化膜、提高熔敷效率、增加焊縫熔深、使用壽命長(zhǎng)的激光與雙等離子弧復(fù)合焊接裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的激光與雙等離子弧復(fù)合焊接裝置，其特點(diǎn)是：包括激光器、激光聚焦鏡、保護(hù)氣噴嘴和兩套等離子發(fā)生器，其中所述激光聚焦鏡連接在激光器的發(fā)射頭上，焊接過程中由所述激光器產(chǎn)生的激光束通過發(fā)射頭連續(xù)發(fā)出，且所述激光束的中心線與待焊工件的表面垂直，所述兩套等離子發(fā)生器對(duì)稱地設(shè)置在激光束的中心線兩側(cè)，且所述兩套等離子發(fā)生器采用直流反接形式，使焊接電流保持180°相位差而實(shí)現(xiàn)等離子弧交替工作，所述激光束和等離子弧從保護(hù)氣噴嘴中射出并匯聚至待焊工件上形成共熔池，所述保護(hù)氣噴嘴噴射出的保護(hù)氣在待焊工件的表面上形成用于隔絕熔融金屬和外界空氣的氣罩。

其中，所述兩套等離子發(fā)生器分別包括壓縮噴嘴、等離子焊接電源、高頻振蕩器及設(shè)置在壓縮噴嘴上的鎢極和離子氣入口，所述等離子焊接電源的一端搭接在壓縮噴嘴上，其另一端搭接在待焊工件上，所述高頻振蕩器的一端搭接在等離子焊接電源與壓縮噴嘴之間的連接電路上，其另一端搭接在鎢極上，所述各壓縮噴嘴內(nèi)分別設(shè)置有水冷卻通道，且由所述離子氣入口通入的離子氣經(jīng)高壓電離后并在壓縮噴嘴、水冷及電磁的共同作用下而形成高溫等離子弧。

所述激光器通過光纖與發(fā)射頭相連接，且所述激光器產(chǎn)生的激光束經(jīng)激光聚焦鏡匯聚成很小的能量密度高的光斑。

為了對(duì)焊接裝置進(jìn)行有效的保護(hù)，延長(zhǎng)其使用壽命，所述保護(hù)氣噴嘴內(nèi)設(shè)置有水冷卻通道。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明將等離子弧與激光束在同一焊槍作用下形成共熔池，起到類同軸作用，而且兩套等離子發(fā)生器采用直流反接形式，焊接過程中等離子弧能有效地清除氧化膜，并且通過雙等離子弧的交替工作，能夠有效地減小鎢極的燒損，延長(zhǎng)焊槍的工作壽命，同時(shí)達(dá)到提高熔敷效率和增加焊縫熔深的目的，極大地提高了焊縫質(zhì)量。本發(fā)明的設(shè)計(jì)合理、使用安全可靠，可用于鋁合金等有色金屬的焊接。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的等離子弧工作電流圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明所述的激光與雙等離子弧復(fù)合焊接裝置，包括激光器14、激光聚焦鏡2、保護(hù)氣噴嘴9和兩套等離子發(fā)生器，其中所述激光聚焦鏡2連接在激光器14的發(fā)射頭上，且所述激光器14是通過光纖1與發(fā)射頭相連接，所述激光器14產(chǎn)生的激光束經(jīng)激光聚焦鏡2匯聚成很小的能量密度高的光斑。焊接過程中由所述激光器14產(chǎn)生的激光束通過發(fā)射頭連續(xù)發(fā)出，且所述激光束的中心線與待焊工件17的表面垂直，所述兩套等離子發(fā)生器對(duì)稱地設(shè)置在激光束的中心線兩側(cè)。而且，所述兩套等離子發(fā)生器采用直流反接形式，使焊接電流保持180°相位差（如圖2所示），從而實(shí)現(xiàn)等離子弧的交替工作，焊接過程中所述激光束和等離子弧從保護(hù)氣噴嘴9中射出并匯聚至待焊工件17上形成共熔池16。所述保護(hù)氣噴嘴9上設(shè)置有連通保護(hù)氣源的進(jìn)氣口8，且所述保護(hù)氣噴嘴9內(nèi)設(shè)置有水冷卻通道，該水冷卻通道上開設(shè)有入水口18和排水口19，通過入水口18和排水口19使該冷卻水通道形成為水循環(huán)冷卻通道。焊接時(shí)，經(jīng)由所述保護(hù)氣噴嘴9噴射出的保護(hù)氣在待焊工件17的表面上形成用于隔絕熔融金屬和外界空氣的氣罩15。其中，所述兩套等離子發(fā)生器分別包括壓縮噴嘴5、等離子焊接電源12、高頻振蕩器13及設(shè)置在壓縮噴嘴5上的鎢極4和離子氣入口6，所述離子氣入口6與離子氣供給裝置相連通，所述的兩個(gè)鎢極4分別由外向內(nèi)、由上往下傾斜設(shè)置，所述等離子焊接電源12的一端搭接在壓縮噴嘴5上，其另一端搭接在待焊工件17上，所述高頻振蕩器13的一端搭接在等離子焊接電源12與壓縮噴嘴5之間的連接電路上，其另一端搭接在鎢極4上，所述各壓縮噴嘴5內(nèi)分別設(shè)置有水冷卻通道，所述各水冷卻通道上分別開設(shè)有進(jìn)水口10和出水口11，通過進(jìn)水口10和出水口11而使與其對(duì)應(yīng)的水冷卻通道形成水循環(huán)冷卻通道。焊接時(shí)，由所述離子氣入口6通入的離子氣經(jīng)高壓電離后并在壓縮噴嘴、水冷及電磁的共同作用下而形成高溫等離子弧。

本發(fā)明是通過實(shí)施例來描述的，但并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制，參照本發(fā)明的描述，所公開的實(shí)施例的其他變化，如對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。