[实用新型]一种激光焊接装置

说明书

（一）技术领域

本实用新型涉及一种激光焊接装置，特别涉及一种焊接镀铬钢板的激光焊接装置。

（二）背景技术

目前，金属罐所用的包装材料主要是冷轧薄钢板，为增强其耐腐蚀性，通常还需要在表面进行镀层处理，按镀层金属的不同可分为镀锡钢板、镀铬钢板和镀锌钢板三种。近年来，由于锡、锌资源紧缺，国内外各企业和研究人员为了节约锡资源，纷纷采用具有成本低，镀层薄（5-10μm）、耐蚀性和涂印附着力好等优点的镀铬钢板作为金属罐所用的包装材料。

金属罐通常是用金属薄板制造的薄壁包装容器，在其生产加工过程中大多需要焊接，目前我国食品罐身焊接主要是采用电阻熔焊。电阻熔焊存在着耗电量大、热影响区大、适用的接头形式与可焊工件厚度受到限制等问题。镀铬钢板由于铬层电阻率极高（2017Ω/m），熔点高（1907℃），常规生产线用的电阻焊机不能保证焊罐质量及焊接速度，通常生产线为了使电阻熔焊以焊接镀铬钢板，通常通过先去除焊接区铬层后再进行焊接，加工工序复杂，速度慢，影响电镀铬薄钢板继续扩大应用范围。

解决电阻溶焊所产生问题转而采用激光焊接工艺是一个选择，市面上的激光焊接机一般由激光发生器、激光外光路系统及焊接平台组成，激光发生器产生激光束经过激光外光路系统聚焦成高强度的激光束后辐射至金属表面与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能，使金属熔化后冷却结晶形成焊接。一般都是通过激光的不同波长、功率和脉冲宽度参数的不同组合以适用于各种不同的加工需要，目前还没有出现过通过控制激光能量的空间分布传输，以达到增加焊接速度及降低焊缝缺陷保证焊缝质量的目的激光焊接装置。

（三）发明内容

本实用新型的目的在于提供一种激光焊接装置，通过控制激光能量的空间分布传输，以达到提高焊接速度及降低焊缝缺陷而保证焊缝质量的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种激光焊接装置，包括激光发生器、激光外光路系统及焊接平台，其特征在于：所述激光外光路系统包括准直透镜及激光束整形光学器，所述激光发生器发出的激光经过准直透镜准直后通过所述激光束整形光学器整形成截面为椭圆形状的激光射束并在所述焊接平台上形成椭圆形状的激光光斑，所述椭圆形状的长轴与焊接方向同向。

本实用新型可通过如下方案进行改进：

所述激光束整形光学器包括位置可对调和间距可调的聚焦镜及柱状透镜。

还包括保护气体装置和设置在所述焊接平台上的焊接夹具，所述焊接夹具由固定底座和上盖板组成，待焊接件可置于所述固定底座和上盖板之间，上盖板沿着焊接方向设置可供所述截面为椭圆形状的激光射束入射作用于待焊接件的缝隙，所述保护气体装置产生保护气体在将待焊接件的焊接区域上方和下方形成气体保护室。

所述保护气体装置包括储气罐、设置于固定底座上并位于待焊接材料下方沿着焊接方向延伸的开槽及位于上盖板上方的条状气管，所述气管沿其长度方向设置若干个朝向所述焊接区域的气孔，所述储气罐的气体可通过所述开槽及条状气管以形成所述气体保护室。

用于圆罐焊接成型，所述固定底座为半圆柱状，于所述固定底座内部且在所述缝隙的两侧镶嵌有可对待焊接件进行预固定的两排磁铁。一种激光焊接装置。

为实现上述目的，本实用新型也可采用以下技术方案：

一种激光焊接装置，包括激光发生器、激光外光路系统及焊接平台，其特征在于：所述焊接平台上方设置有支架，所述激光外光路系统通过一旋转机构安装在所述支架上，调节所述旋转机构可使所述激光发生器发出的激光经过激光外光路系统后在焊接平台形成椭圆形状的激光光斑，所述椭圆形状的长轴与焊接方向同向。

本实用新型可通过如下方案进行改进：

所述激光外光路系统由聚焦镜或由位置可对调和间距可调的聚焦镜及柱状透镜与准直透镜搭配组成。

还包括保护气体装置和设置在所述焊接平台上的焊接夹具，所述焊接夹具由固定底座和上盖板组成，待焊接件可置于所述固定底座和上盖板之间，上盖板沿着焊接方向设置可供所述截面为椭圆形状的激光射束入射作用于待焊接件的缝隙，所述保护气体装置产生保护气体在将待焊接件的焊接区域上方和下方形成气体保护室。

所述保护气体装置包括储气罐、设置于固定底座上并位于待焊接材料下方沿着焊接方向延伸的开槽及位于上盖板上方的条状气管，所述气管沿其长度方向设置若干个朝向所述焊接区域的气孔，所述储气罐的气体可通过所述开槽及条状气管以形成所述气体保护室。