一種用于t型接頭激光穿透焊的夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種焊接夾具及方法，更具體是涉及一種用于T型接頭激光穿透焊的夾具及其焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光焊接輕量化三明治結(jié)構(gòu)是通過激光焊接上下底板和芯板而成的，其接頭形式以T型搭接接頭為主，具有激光深熔焊的優(yōu)點，在航空航天、造船、高速列車等產(chǎn)業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的T型接頭的角焊焊縫焊接不上是焊接領(lǐng)域的技術(shù)難題。激光穿透焊對焊件的裝配精度要求高，而三明治結(jié)構(gòu)的T型接頭的特殊性和復(fù)雜性給鋼板T型接頭的焊接夾持帶來了很大的困難，精準(zhǔn)穩(wěn)定的夾具結(jié)構(gòu)是鋼板T型接頭成型質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的所要解決的技術(shù)問題是克服鋼板T型接頭的焊接夾持存在的困難和問題，滿足焊件裝配的高要求，提供一種精準(zhǔn)穩(wěn)定的用于鋼板T型接頭激光穿透焊的夾具。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種用于T型接頭激光穿透焊的夾具，包括底座、支架和壓板，所述底座為一矩形板，所述壓板為兩塊大小長短相同的條形板，壓板的兩端分別設(shè)有一長徑垂直壓板長邊的橢圓孔，采用螺栓和墊圈平行隔開安裝在底座中線兩側(cè)；所述支架為兩個，截面為下邊開有缺口的矩形，分別固定安裝在兩塊壓板外側(cè)的底座上，支架上框設(shè)有兩個軸線垂直底座的螺紋孔，螺紋孔中安置有可上下調(diào)節(jié)的螺栓。
[0006]上述所述的橢圓孔長徑的長度為20mm，所述螺栓的直徑為10mm。根據(jù)鋼板厚度不同，調(diào)節(jié)壓板間距離使其固定，實現(xiàn)對1mm以下不同厚度鋼板的裝配。
[0007]上述所述底座的材質(zhì)為鑄鐵。因為鑄鐵不易產(chǎn)生變形，能保證底座表面平整，裝配精度高，且造價低，加工容易。
[0008]使用本實用新型的T型接頭激光穿透焊夾具焊接T型接頭的方法，包括如下步驟:
[0009](I)待焊T型接頭鋼板加工表面油污清除；
[0010](2)將用于T型接頭激光穿透焊的夾具安置在水平工作臺上，將T型接頭的芯板豎直方向放置于兩塊壓板之間，通過墊圈和螺栓壓緊壓板使T型接頭的芯板固定，然后將T型接頭的水平面板搭接在豎直芯板的中線處，通過調(diào)節(jié)兩個支架上的螺栓壓緊水平面板，使水平面板和豎直芯板搭接成90° T型接頭；
[0011](3)將HIGHYAG BIMO型焊接頭與水平面板表面垂直，熱源垂直入射到水平面板表面，穿過水平面板熔化緊貼于水平面板下方的芯板，焊接方向從T型接頭搭接處的一端到另一端；
[0012](4)采用側(cè)吹焊接保護(hù)氣體，氣流方向和焊接方向相反，焊接參數(shù)是:激光輸出功率為3000?6000W，焊接速度為1.2?2.lm/min，保護(hù)氣體流量為10?251/min，離焦為-5 ?+5mm ο
[0013]其中，步驟⑴所述的清除為采用丙酮擦拭。
[0014]步驟(4)所述的焊接保護(hù)氣體為氬氣。所述的焊接參數(shù)優(yōu)選是:激光輸出功率為4500W，焊接速度為1.8m/min，保護(hù)氣體流量為251/min，離焦量為_5mm。
[0015]步驟(4)所述的焊接參數(shù)優(yōu)選是:激光輸出功率為4500W，焊接速度為2.lm/min,保護(hù)氣體流量為251/min，離焦量為0mm。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所具備的優(yōu)點和有益效果:
[0017]1.本實用新型提供的用于T型接頭激光穿透焊的夾具，可以快速對鋼板T型接頭進(jìn)行定位并固定，實現(xiàn)對鋼板T型接頭的激光焊接，降低了裝配操作難度，提高了焊接質(zhì)量。
[0018]2.本實用新型提供的鋼板T型接頭激光穿透焊焊接方法，反復(fù)進(jìn)行工藝試驗后，確立了明確的工藝參數(shù)，工藝穩(wěn)定性良好，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)定的技術(shù)要求。
[0019]3.本實用新型能實現(xiàn)對1mm以下不同厚度鋼板T型接頭的裝夾和焊接，且焊縫成型良好。
[0020]4.本實用新型底座采用鑄鐵材料，由于鑄鐵不易產(chǎn)生變形，能保證底座表面平整，裝配精度高，且造價低，加工容易。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型實施例T型接頭的焊接過程示意圖；
[0022]圖2是本實用新型的夾具中的壓板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實用新型的夾具中的支架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本實用新型的夾具中的底座結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖5是本實用新型的夾具正視圖；
[0026]圖6是本實用新型的夾具俯視圖；
[0027]圖7是本實用新型的夾具左視圖；
[0028]圖8是本實用新型的夾具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中:1.第一壓板、2.第二壓板、3.第一支架、4.第二支架、5.底座、6.墊圈、7.螺栓。
【具體實施方式】
[0030]為使本實用新型的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0031]實施例1
[0032]如附圖2?8所示，一種用于T型接頭激光穿透焊的夾具，包括:大小長短相同的條形狀的第一壓板I和第二壓板2，截面為下邊開有缺口的矩形的第一支架3和第二支架4，一矩形板底座5，墊圈6和螺栓7，所述第一壓板I和第二壓板2的兩端分別設(shè)有一長徑垂直壓板長邊的橢圓孔，第一壓板I和第二壓板2相互平行、隔離，并分別通過所述墊圈6和螺栓7固定在所述底座5中線兩側(cè)，所述第一支架3、第二支架4分別安置在所述第一壓板1、第二壓板2的外側(cè)并通過墊圈6和螺栓7固定在所述底座5上。所述第一支架3和第二支架4的上框分別設(shè)有兩個軸線垂直底座5的螺紋孔，螺紋孔中安置有可上下調(diào)節(jié)的螺栓7。該夾具可以快速對鋼板T型接頭進(jìn)行定位并固定，降低了裝配操作難度，提高了焊接質(zhì)量。
[0033]如附圖1所示，一種使用T型接頭激光穿透焊夾具焊接T型接頭的方法，其中T型接頭的材質(zhì)為鋼板Q235，面板尺寸為200mmX 150mmX 3mm,芯板尺寸為150_X 60_X 3_為例。具體步驟和工藝參數(shù)是:
[0034](I)用丙酮擦拭待焊T型接頭鋼板的加工表面，將表面的油污去除；
[0035](2)將用于T型接頭激光穿透焊的夾具放置在水平工作臺上，將T型接頭芯板豎直方向放置于第一壓板I和第二壓板2之間，使第一壓板I和第二壓板2貼緊芯板，通過墊圈6和螺栓7壓緊壓板使芯板固定，然后將水平面板搭接在豎直芯板的中線處，通過調(diào)節(jié)支架上四個螺栓7壓緊水平面板，使水平面板和豎直芯板搭接緊密且成90°，從而搭接成T型接頭，其中所述的芯板及面板均為鋼板；
[0036](3)將HIGHYAG BIMO型焊接頭與T型接頭水平面板表面垂直，熱源垂直入射到T型接頭面板表面，穿過T型接頭面板熔化緊貼于T型接頭面板下方的T型接頭芯板，焊接方向從T型接頭搭接處的一端到另一端；
[0037](4)采用側(cè)吹氬氣作為焊接保護(hù)氣體，氣流方向和焊接方向相反，根據(jù)對鋼板T型接頭的激光穿透焊焊接參數(shù)調(diào)試，按以下設(shè)定的工藝參數(shù)進(jìn)行焊接，激光輸出功率為4000W，焊接速度為1.5m/min，保護(hù)氣體流量為251/min，離焦量為0mm。
[0038]以氬氣作為保護(hù)氣體，在焊接過程中會形成一個保護(hù)層，把氧氣隔絕，減少金屬流失，減少氣孔產(chǎn)生，提高焊縫質(zhì)量。
[0039]實施例2
[0040]作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，根據(jù)對鋼板T型接頭的激光穿透焊焊接參數(shù)調(diào)試，所述的參數(shù)按以下設(shè)定的工藝參數(shù)進(jìn)行焊接，激光輸出功率為4500W，焊接速度為
1.8m/min，保護(hù)氣體流量為251/min，離焦為_5_。采用本實施例工藝參數(shù)焊接的T型接頭，焊縫熔透性更好，成型更加美觀。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點和實施例1完全相同。
[0041]實施例3
[0042]作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，根據(jù)對鋼板T型接頭的激光穿透焊焊接參數(shù)調(diào)試，所述的參數(shù)按以下設(shè)定的工藝參數(shù)進(jìn)行焊接，激光輸出功率為4500W，焊接速度為
2.lm/min，保護(hù)氣體流量251/min，離焦量0mm。采用本實施例工藝參數(shù)焊接T型接頭，速度快，使焊縫處于高溫區(qū)時間縮短，凝固成形較快，所以不易被氧化。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點和實施例I完全相同。
[0043]實施例4
[0044]作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，根據(jù)對鋼板T型接頭的激光穿透焊焊接參數(shù)調(diào)試，所述的參數(shù)按以下設(shè)定的工藝參數(shù)進(jìn)行焊接，激光輸出功率為3500W，焊接速度為1.2m/min，保護(hù)氣體流量151/min，離焦量_5_。采用本實施例工藝參數(shù)焊接的T型接頭，焊接速度低使得焊縫成型更穩(wěn)定，但由于速度較慢容易產(chǎn)生氧化。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點和實施例I完全相同。
[0045] 以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于T型接頭激光穿透焊的夾具，包括底座、支架和壓板，其特征在于:所述底座為一矩形板，所述壓板為兩塊大小長短相同的條形板，壓板的兩端分別設(shè)有一長徑垂直壓板長邊的橢圓孔，采用螺栓和墊圈平行隔開安裝在底座中線兩側(cè)；所述支架為兩個，截面為下邊開有缺口的矩形，分別固定安裝在兩塊壓板外側(cè)的底座上，支架上框設(shè)有兩個軸線垂直底座的螺紋孔，螺紋孔中安置有可上下調(diào)節(jié)的螺栓。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于T型接頭激光穿透焊的夾具，其特征在于:所述的橢圓孔長徑的長度為20mm，所述螺栓的直徑為10mm。3.如權(quán)利要求1所述的一種用于T型接頭激光穿透焊的夾具，其特征在于:所述底座的材質(zhì)為鑄鐵。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于T型接頭激光穿透焊的夾具，包括底板、支架和壓板，所述底板為一矩形板，所述壓板為兩塊大小長短相同的條形板，壓板的兩端分別設(shè)有一長徑垂直壓板長邊的橢圓孔，采用螺栓和墊圈平行隔開安裝在底板中線兩側(cè)；所述支架為兩個，截面為門框形，分別固定安裝在兩塊壓板外側(cè)的底板上，支架上框設(shè)有兩個軸線垂直底板的螺紋孔，螺紋孔中安置有可上下調(diào)節(jié)的螺栓。本實用新型能快速對T型接頭進(jìn)行定位并固定，降低了T型接頭裝配操作難度，提高了T型接頭激光焊接質(zhì)量和效率。
【IPC分類】B23K26/21, B23K26/70, B23K26/60
【公開號】CN204893226
【申請?zhí)枴緾N201520384622
【發(fā)明人】李瑞峰, 張峰, 李港志, 金亞娟, 鄭啟池
【申請人】江蘇科技大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年6月5日