[实用新型]一种改善焊缝质量差异的激光焊接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，具体为一种改善焊缝质量差异的激光焊接装置。

背景技术

激光是受激发射光，是利用辐射激发光放大原理，使工作物质受激而产生一种单色性高、方向性好及高亮度的光，经透镜高度聚焦后，供给焊接所需的高功率密度热源；激光焊接是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件接缝所产生的热量进行焊接的方法，在激光焊接时，一般在激光器上设置好焊接能量波形，在不同的时间，输出不同的激光能量，而在焊接生产时，会由于不同种因素导致焊接质量的差异，如：1、在大批量生产时，对于同一批次的每一个焊接零件，输出的焊接能量波形是一样的，但是对于同一批次的相同零件，因为加工尺寸不一致性，会导致焊缝配合情况各不相同，而焊缝配合的差异，会导致吸收激光的差异；2、对于不同批次的零件，因为材料性能的差异，焊缝在吸收激光性能上也会有差异；3、焊接区域零件表面的清洁度不一样，焊接时产生的飞溅也会不一致；4、每个焊接零件相对于激光焦点的位置变化不一样，导致激光在焊接区域的能量密度不一样，会导致焊接熔池反应剧烈程度不一样，导致焊缝的差异；5、焊接时保护气的流量波动，会影响焊缝的保护气氛围，导致焊缝的差异；6、焊接时排风流量的不稳定，会影响焊缝的保护气保护区域和焊缝的冷却速度，导致焊缝的不一致性。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种改善焊缝质量差异的激光焊接装置，其可有效消除因为焊接母材的差异、焊接焦点位置的差异、保护气流量的差异、焊接排风流量的差异等所带来的焊缝质量的差异。

其技术方案是这样的，一种改善焊缝质量差异的激光焊接装置，其包括激光发生器，其特征在于：所述激光发生器与控制器相连接，所述控制器还连接有红外温度传感器，所述激光发生器传输连接激光耦合器，所述激光耦合器通过扩束镜、聚焦镜后聚焦于焊接工件上，所述红外温度传感器设置于靠近所述焊接工件的聚焦点处。

其进一步特征在于，所述控制器采用单片机控制器，所述控制器的显示接口连接有显示器，所述控制器的输出接口连接有两个指示灯；

所述激光发生器的激光焊接时间至多为200MS。

本实用新型的有益效果是，激光耦合器通过扩束镜、聚焦镜后聚焦于焊接工件上，红外温度传感器设置于靠近焊接工件的聚焦点处，则在焊接工件上会形成焊接匙孔，随着激光的移动，在焊接工件上形成焊接熔池，融化的金属经过冷却后形成焊缝，红外温度传感器可把测量焊接熔池的温度值传送给控制器，则控制器可根据反馈温度作出实时能量信号给激光耦合器，随后激光发生器根据控制器送来的激光能量模信号，输出对应的激光能量，从而有效控制焊接熔池的温度，并可有效的控制焊接质量，保证各零件的焊缝一致性，而通过反馈焊接熔池的温度，可以消除因为加工尺寸不一致，零件表面清洁度不一致、焊接母材的差异、焊接焦点位置的差异、保护气流量的差异、焊接排风流量的差异等所带来的焊缝质量的差异。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2 为本实用新型的电气控制原理图；

图3 为本实用新型的控制流程图。

具体实施方式

如图1~图3所示，一种改善焊缝质量差异的激光焊接装置，包括激光发生器10，激光发生器10与控制器11相连接，控制器11和激光发生器10之间，通过输入输出接口，交换开始焊接和结束焊接信号，控制器11还连接有红外温度传感器5，红外温度传感器5可把测量的温度值以模拟量方式送给控制器11，激光发生器10经过光纤9传输连接激光耦合器8，激光耦合器8通过扩束镜7、聚焦镜6后聚焦于焊接工件2上，红外温度传感器5设置于靠近焊接工件2的聚焦点处，即聚焦于焊接工件2的聚焦点后方2mm~3mm位置处。

控制器11采用单片机控制器，控制器11的显示接口连接有显示器，可用于显示红外温度传感器5测量到的温度值；控制器11的输出接口连接有两个LED指示灯，一个是工作运行指示灯，另一个是故障指示灯。

采用上述焊接装置的焊接工艺，其包括以下工艺步骤：

（1）、激光发生器10产生激光，经过光纤9传输到激光耦合器8，从激光耦合器8里输出的激光经过扩束镜7后变为平行光，平行光经过聚焦镜6，聚焦于焊接工件2上；

（2）、通过步骤（1），在焊接工件2上形成有焊接匙孔3，随着激光的移动，在焊接工件2上形成焊接熔池4，融化的金属经过冷却后形成焊缝1；其中焊接匙孔3有利于材料对激光的吸收；红外温度传感器5测量焊接熔池4的温度