[实用新型]一种搅拌摩擦辅助激光焊接装置

说明书

本实用新型公开了一种搅拌摩擦辅助激光焊接装置，包括：移动机构；焊接机构，其安装在移动机构上；焊接机构包括连接外壳、搅拌摩擦模块以及激光焊接模块，搅拌摩擦模块和激光焊接模块均局部安装在连接外壳内，搅拌摩擦模块设有可高速旋转的搅拌头，激光焊接模块可生成用于焊接的激光束，搅拌摩擦模块和激光焊接模块均沿焊接机构的焊接方向进行直线分布，搅拌摩擦模块位于焊接机构的焊接方向的前进方。本实用新型在进行激光焊接之前，首先利用搅拌摩擦模块的搅拌头对焊接件的焊接部位进行摩擦预处理，使得激光焊接模块所生成的激光束能够更好地通过热传导的方式进入至焊点附近材料的内部，从而提高激光束的吸收率，加快焊接件的焊接速度。

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种搅拌摩擦辅助激光焊接装置。

背景技术

目前对于高反射率有色金属材料的焊接工艺主要有两种，其中一种焊接工艺是利用高能量密度的激光束作为热源的激光焊接，其具有高精度，高效率，低能耗比等优点。但由于焊接材料本身具有较高的反射率，故会有相当大比例的能量随反射光离开金属的表面从而无法直接传导至金属的内部；与此同时，由于金属的表面通常较为光滑，因此镜面反射占据主导地位，反射光中的能量将直接离开金属表面而无法被利用，这使得熔池的形成更加困难，从而延长焊接时间，延缓焊接速度，降低焊接效率。除此之外，瞬时能量不足可能会导致熔池的深宽比降低，致使焊接质量不高。综上所述，直接对高反射率的有色金属材料进行激光焊接会使得焊接效率降低。

另外一种焊接工艺则是搅拌摩擦焊接，采用的是高速旋转的焊头，利用高转速的焊头与工件进行高速摩擦来产生热量，软化焊接部位，达到焊接的目的。目前，搅拌摩擦焊接的焊接精度受制于焊头的尺寸而无法达到较高的要求，与此同时还受制于焊头的强度。另外，由于搅拌摩擦焊接的热量来源于高速旋转所产生的摩擦力，因此在焊接过程中焊头需要不断地与工件进行接触才能完成焊接，故其焊接速度较慢，对焊头的消耗较快。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种搅拌摩擦辅助激光焊接装置，能够加快高反射率金属材料的焊接速度，提升其焊接质量。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种搅拌摩擦辅助激光焊接装置，包括：

移动机构；

焊接机构，其安装在所述移动机构上，所述移动机构带动所述焊接机构进行移动；所述焊接机构包括连接外壳、搅拌摩擦模块以及激光焊接模块，所述搅拌摩擦模块和所述激光焊接模块均局部安装在所述连接外壳内，所述搅拌摩擦模块设有可高速旋转的搅拌头，所述激光焊接模块可生成用于焊接的激光束，所述搅拌摩擦模块和所述激光焊接模块均沿焊接机构的焊接方向进行直线分布，所述搅拌摩擦模块位于焊接机构的焊接方向的前进方。

根据本实用新型实施例的一种搅拌摩擦辅助激光焊接装置，至少具有如下有益效果：本实用新型在进行激光焊接之前，首先利用搅拌摩擦模块的搅拌头对焊接件的焊接部位进行摩擦预处理，目的在于减少焊接部位的镜面反射比例从而降低焊接部位的反射率，使得激光焊接模块所生成的激光束能够更好地通过热传导的方式进入至焊点附近材料的内部，从而提高激光束的吸收率，加快焊接件的焊接速度，与此同时，由于焊点处的能量密度加大，因此该焊点处能够形成深宽比更高的熔池，进而提升焊点的焊接质量。

根据本实用新型的一些实施例，所述移动机构包括位移主臂、姿态调整副臂以及驱动组件，通过所述驱动组件，所述姿态调整副臂可活动安装在所述位移主臂上。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接外壳安装在所述姿态调整副臂的下方。

根据本实用新型的一些实施例，所述搅拌摩擦模块包括高速动力源和刚性传动轴，所述高速动力源安装在所述连接外壳内，所述高速动力源与所述搅拌头通过所述刚性传动轴进行传动，所述搅拌头位于所述连接外壳的下方。