[发明专利]一种用于控制羽辉和保护熔池的双层同轴激光焊接头

摘要

本发明涉及一种用于控制羽辉和保护熔池的双层同轴激光焊接头，属于激光焊接技术领域。焊接头结构主要包括激光聚焦系统、同轴双层喷嘴和抽气装置。经聚焦系统聚焦的激光束穿过双层同轴喷嘴的内管到达工件表面；喷嘴内管与抽气装置连接，使小孔口区域处形成稳定负压状态，孔内喷出羽辉经内管抽气而快速逸出；喷嘴外管通保护气体保护焊接熔池。该发明的有益效果是通过喷嘴内管于小孔口上方产生的局部负压，彻底去除羽辉激光束传输的负面影响、提高熔深和焊接效率；且可去除羽辉对保护气的干扰，喷嘴外管可更好的保护焊接熔池。本发明采用模块化设计，具有加工柔性高、结构紧促、焊接效率高、熔池保护效果好等特点。

主权项

1.一种用于控制羽辉和保护熔池的双层同轴激光焊接头，其特征在于包括：激光准直模块(1)、聚焦模块(2)、保护镜模块(3)、传输光纤(4)、连接装置(5)、横向气帘装置(6)、抽气接口(7)、保护气接口(8)、同轴双层喷嘴(9)；其中传输光纤(4)与准直模块(1)同轴相连，准直模块(1)与聚焦模块(2)同轴相连，保护镜模块(3)布置于聚焦模块(2)的下方，保护镜安装于保护镜模块中，连接模块(5)连接外部机械装置和准直模块(1)，以便控制激光焊接头位置；同轴双层喷嘴(9)，其中，外管(9a)，内管(9b)，连接于保护镜模块(3)下方，聚焦模块(2)焦距可调，同轴双层喷嘴(9)能够整体沿光轴自由旋转；同轴双层喷嘴内管(9b)与保护镜模块(3)形成密封，聚焦后的激光束经过保护镜片穿过喷嘴内管到达工件表面；同轴双层喷嘴(9)开对称的接口分别与抽气接口(7)和压缩空气进入口即横向气帘装置(6)连接；同轴双层喷嘴外管(9a)与保护气装置(8)连接；焊接时，同轴双层喷嘴(9)的内管通过抽气接口(7)，给小孔口区域提供一个局部负压环境，并吸走孔内喷发的羽辉；同时同轴双层喷嘴外管(9a)通以保护气体，保护焊接熔池。