[发明专利]一种激光-等离子弧复合切割与焊接加工装置及加工方法

权利要求书

1.一种激光－等离子弧复合切割与焊接加工装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体内具有供激光穿过的中心通道，所述壳体的底部还布置有喷嘴，所述喷嘴包括用于喷射辅助气体的气体喷嘴和布置在所述气体喷嘴内部的供等离子束喷出的等离子喷嘴，所述壳体的外部沿其周向还间隔布置有切割电极和焊接电极，所述切割电极、焊接电极均为针状电极，所述切割电极、焊接电极的底端向所述壳体靠近以倾斜布置，所述切割电极、焊接电极的底端与所述中心通道的中心线之间的间隔大于激光在经过所述切割电极、焊接电极时的半径。

2.根据权利要求1所述的激光－等离子弧复合切割与焊接加工装置，其特征在于，所述切割电极的锥角为60－90°。

3.根据权利要求1所述的激光－等离子弧复合切割与焊接加工装置，其特征在于，所述焊接电极的锥角为15－30°。

4.根据权利要求1所述的激光－等离子弧复合切割与焊接加工装置，其特征在于，所述等离子喷嘴为直径可调的调节喷嘴，等离子喷嘴的直径调节范围为1－5mm。

5.一种激光－等离子弧复合切割与焊接加工方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤一，采用针状电极作为切割电极和焊接电极，调节切割电极和焊接电极的角度，使切割电极和焊接电极的底端向激光通道倾斜；步骤二，调节切割电极、焊接电极的底端与中心通道的中心线之间的间隔，间隔大于激光在经过所述切割电极、焊接电极时的半径；步骤三，调节等离子喷嘴的直径，使等离子喷嘴的直径满足电弧的收缩；步骤四，启动控制系统，在控制系统汇中调节气体喷嘴的气体的流速、激光的功率、激光束的焦点、切割电极和焊接电极的电流范围，进行焊接。

6.根据权利要求5所述的激光－等离子弧复合切割与焊接加工方法，其特征在于，步骤一中，切割电极的锥角为60－90°，焊接电极的锥角为15－30°。

7.根据权利要求5所述的激光－等离子弧复合切割与焊接加工方法，其特征在于，步骤三中，等离子喷嘴的直径调节范围为1－5mm。

8.根据权利要求5－7任一项所述的激光－等离子弧复合切割与焊接加工方法，其特征在于，步骤四中，在焊接时，气体喷嘴的气体流速为0.1－10.0L/min，切割时，气体喷嘴的气体流速为15.0－150.0L/min。

9.根据权利要求5－7任一项所述的激光－等离子弧复合切割与焊接加工方法，其特征在于，激光的功率为1.0－5.0kW，激光束的焦点的变化范围为工件的表面至工件厚度的0－50％。

10.根据权利要求5－7任一项所述的激光－等离子弧复合切割与焊接加工方法，其特征在于，切割时电流范围为30－120A，焊接时电流范围为50－250A。