[发明专利]一种气墙密封的气体浮力辅助焊接装置及使用方法

权利要求书

1.一种气墙密封的气体浮力辅助焊接装置，包括气垫(1)和气室(2)；其中气垫(1)包括滑动层(101)、隔热层(102)、充气层(103)、通气口(104)、气压传感器(105)，气室(2)包括进气口(201)、恒流量调节阀(202)、定流量调节阀(203)、出气口(204)、气压传感器(205)，其特征在于：

气垫(1)中，滑动层(101)由石墨粉与粘接剂混合而成，均匀涂抹在隔热层(102)上；隔热层(102)成分为陶瓷纤维，粘接在充气层的上平面上；充气层(103)留有充气口可外接恒压气源；气垫(1)上设置两个通气口(104)，通气口(104)下部粘有气压传感器(105)；气垫(1)由密封胶与气室(2)连接；

气室(2)左右分别为进气口(201)与出气口(204)；进气口(201)上接有恒流量调节阀(202)，出气口(204)上接有定流量调节阀(203)，在出气口附近的气室(2)内壁粘有气压传感器(205)；

通气口(104)外有高速喷气口(5)，高速喷气口(5)喷出的气流可喷入通气口(104)；焊接试件(3)置于气垫(1)上，入射激光束则处于焊接试件(3)接缝的正上方；

通气口(104)将气垫(1)与试件对接位置分离；焊后熔池会有部分突出，通过高速喷气口(5)产生的高速气流在通气口(104)处形成气墙，堵住高压气室的泄露，保持气室(2)内的气压。

2.根据权利要求1所述的气墙密封的气体浮力辅助焊接装置，其特征在于高速分气口(502)固定连接于气室(2)下，高速进气口(501)连接于高速分气口(502)的进气处，高速喷气口(5)连接于高速分气口(502)的出气口处；高速气流由高速进气口(501)经高速分气口(502)流入高速喷气口(5)。

3.根据权利要求1所述的气墙密封的气体浮力辅助焊接装置，其特征在于：隔热层(102)采用陶瓷纤维纸为基材，该材料使用温度达1200℃。

4.根据权利要求1所述的气墙密封的气体浮力辅助焊接装置，其特征在于：气室(2)的下侧装有气压传感器(105)，根据实际的气压测定情况，调节流量快速调节阀(503)，改变高速喷气口(5)中流出高速气流的大小，维持通气口(104)在气室(2)侧的气压稳定。

5.利用权利要求1所述的气墙密封的气体浮力辅助焊接装置进行焊接的方法，其特征在于：

通气口(104)将气垫(1)与试件对接位置分离，焊后熔池会有部分突出，此时，通过高速喷气口(5)产生的高速气流在通气口(104)处形成气墙，堵住高压气室的泄露，则可保证在非接触的条件下，保持气室(2)内的气压，气流种类为氮气；

通气室(2)的下侧，装有气压传感器(105)，可根据实际的气压测定情况，调节流量快速调节阀(503)，改变高速喷气口(5)中流出高速气流的大小，维持通气口(104)在气室(2)侧的气压稳定；

气室(2)一侧配置恒流量调节阀(202)的进气口(201)，气室(2)另一侧内壁装有气压传感器(205)，并配有出气口(204)与定流量调节阀(203)；

当气压传感器测得气压超出设定值时，加大定流量调节阀(203)流量，降低气室气压至设定值；

当气压传感器测得气压低于设定值时，降低定流量调节阀(203)流量，提高气室气压至设定值。

6.根据权利要求5所述的气墙密封的气体浮力辅助焊接装置进行焊接的方法，其特征在于：

气墙密封的气体浮力辅助焊接装置使用过程中先调节定流量调节阀(203)与出气口(204)使气室(2)中气压达到预设值；之后微调流量快速调节阀(503)，降低气室中气压波动，保证焊缝良好成形。