本發(fā)明涉及稀有金屬焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鉭金屬薄材焊接裝置及方法。

背景技術(shù)：

鉭金屬具有極其良好的高溫耐腐蝕性、很小的熱膨脹系數(shù)，特別適用于化工、冶金、航空、宇航等尖端技術(shù)領(lǐng)域。但由于鉭金屬價格昂貴，通常將鉭金屬軋制成薄片，作為內(nèi)襯使用。因此，鉭金屬薄片連接技術(shù)是鉭金屬工業(yè)化應(yīng)用必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。

然而，鉭金屬熔點極高，達3000℃，僅次于鎢。在實際生產(chǎn)中，鉭金屬普遍采用惰性氣體保護焊(tig)、電子束焊等方法進行連接。但由于鉭金屬受熱后極易與空氣中氧氣、氮氣、等發(fā)生反應(yīng)，并且隨著溫度升高反應(yīng)更加劇烈的特性，因此鉭金屬通常需要在惰性氣體保護箱或者真空環(huán)境中完成焊接，焊件尺寸受保護箱尺寸限制。而加工大型工件必須有大型的焊接保護箱配套，生產(chǎn)成本高、投資大；電子束焊不適用于大尺寸鉭金屬加工；惰性氣體保護焊(tig)由于焊接溫度接近焊槍中鎢針的熔點，易夾雜，焊接難度極大。

因此，如何改變現(xiàn)有技術(shù)中，鉭金屬薄材焊接難度大、生產(chǎn)成本高的現(xiàn)狀，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鉭金屬薄材焊接裝置及方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使鉭金屬薄材焊接不受尺寸限制，降低焊接難度，節(jié)約生產(chǎn)成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種鉭金屬薄材焊接裝置，包括激光器、激光振鏡、上保護罩和下保護罩，所述激光器能夠發(fā)射激光束完成鉭金屬薄材焊接，所述激光振鏡能夠控制激光束的偏轉(zhuǎn)，所述上保護罩和所述下保護罩分別設(shè)置于鉭金屬薄材焊縫的頂部和底部，所述激光器和激光振鏡設(shè)置于所述上保護罩上，所述激光器、所述激光振鏡均與所述上保護罩和鉭金屬薄材圍成的空腔相連通，所述上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、所述下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體均與外部保護氣源相連通，所述上保護罩和所述下保護罩能夠沿著鉭金屬薄材焊縫移動，所述上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、所述下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體均具有排氣通道。

優(yōu)選地，所述上保護罩和所述下保護罩上均設(shè)置連通管路，所述上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、所述下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體均通過所述連通管路與外部保護氣源相連通，所述連通管路設(shè)置于所述激光器的移動方向的前方。

優(yōu)選地，所述排氣通道為狹縫，所述排氣通道設(shè)置于所述上保護罩與鉭金屬薄材之間、所述下保護罩與鉭金屬薄材之間。

本發(fā)明還提供一種鉭金屬薄材焊接方法，將需要焊接的鉭金屬薄材固定，將上保護罩和下保護罩設(shè)置于鉭金屬薄材焊縫的頂部和底部，通過外部保護氣源向上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體內(nèi)通入惰性保護氣體，激光器發(fā)射激光束對焊縫進行預熱和焊接，使焊縫溫度能夠達到1500℃-3000℃，上保護罩和下保護罩沿著焊縫移動直至完成焊接。

優(yōu)選地，在焊接之前，首先用1000-2000目的砂紙對鉭金屬薄片的焊縫位置進行打磨，然后用丙酮或酒精將焊縫清洗，干燥后備用。

優(yōu)選地，當鉭金屬薄材的接頭為對接時，對接的兩片鉭金屬薄材之間的間隙不大于1mm；當鉭金屬薄材的接頭為搭接時，搭接量為0.1-5mm。

優(yōu)選地，外部保護氣源向上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體內(nèi)通入的惰性保護氣體為氬氣，氬氣通入的流速為5-50l/min。

優(yōu)選地，激光振鏡能夠令激光器發(fā)射的激光束沿以下路徑移動：直線、8字形、z字形、x字形或s字形。

優(yōu)選地，焊縫焊接完成后繼續(xù)向上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體內(nèi)通入惰性保護氣體，直至焊縫溫度降至50-500℃后，停止通入惰性保護氣體。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：本發(fā)明的鉭金屬薄材焊接裝置，包括激光器、激光振鏡、上保護罩和下保護罩，激光器能夠發(fā)射激光束完成鉭金屬薄材焊接，激光振鏡能夠控制激光束的偏轉(zhuǎn)，上保護罩和下保護罩分別設(shè)置于鉭金屬薄材焊縫的頂部和底部，激光器和激光振鏡設(shè)置于上保護罩上，激光器、激光振鏡均與上保護罩和鉭金屬薄材圍成的空腔相連通，上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體均與外部保護氣源相連通，上保護罩和下保護罩能夠沿著鉭金屬薄材焊縫移動，上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體均具有排氣通道。本發(fā)明還提供一種鉭金屬薄材焊接方法，利用本發(fā)明的鉭金屬薄材焊接裝置對鉭金屬薄材進行焊接時，將需要焊接的鉭金屬薄材固定，將上保護罩和下保護罩設(shè)置于鉭金屬薄材焊縫的頂部和底部，通過外部保護氣源向上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體內(nèi)通入惰性保護氣體，激光器發(fā)射激光束對焊縫進行預熱和焊接，使焊縫溫度能夠達到1500℃

-3000℃，上保護罩和下保護罩沿著焊縫移動直至完成焊接。采用激光器進行焊接，滿足鉭金屬薄材焊接對熱源的要求，且上保護罩和下保護罩隨著焊接過程進行移動，使焊接過程始終在惰性保護氣體的保護下進行，使得焊接尺寸不受限制，降低了鉭金屬薄材焊接難度，節(jié)約了焊接成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的鉭金屬薄材焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為激光器，2為上保護罩，3為下保護罩，4為鉭金屬薄材。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種鉭金屬薄材焊接裝置及方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使鉭金屬薄材焊接不受尺寸限制，降低焊接難度，節(jié)約生產(chǎn)成本。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明的鉭金屬薄材焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明提供一種鉭金屬薄材焊接裝置，包括激光器1、激光振鏡、上保護罩2和下保護罩3，激光器1能夠發(fā)射激光束完成鉭金屬薄材焊接，激光振鏡能夠控制激光束的偏轉(zhuǎn)，上保護罩2和下保護罩3分別設(shè)置于鉭金屬薄材焊縫的頂部和底部，激光器1和激光振鏡設(shè)置于上保護罩2上，激光器1、激光振鏡均與上保護罩2和鉭金屬薄材圍成的空腔相連通，上保護罩2與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩3與鉭金屬薄材圍成的腔體均與外部保護氣源相連通，上保護罩2和下保護罩3能夠沿著鉭金屬薄材焊縫移動，上保護罩2與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩3與鉭金屬薄材圍成的腔體均具有排氣通道。

本發(fā)明的鉭金屬薄材焊接裝置，采用激光器1輸入能連，滿足鉭金屬薄材對熱源的要求，同時設(shè)置上保護罩2和下保護罩3，且二者隨著焊接過程的進行能夠移動，外部保護氣源向上保護罩2與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩3與鉭金屬薄材圍成的腔體中通入惰性保護氣體，使鉭金屬薄片的焊縫始終處于保護氣氛中，鉭金屬薄材焊接不再受到尺寸制約，提高裝置適應(yīng)性，降低焊接難度和生產(chǎn)成本。

其中，上保護罩2和下保護罩3上均設(shè)置連通管路，上保護罩2與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩3與鉭金屬薄材圍成的腔體均通過連通管路與外部保護氣源相連通，連通管路設(shè)置于激光器1的移動方向的前方，確保焊接時焊縫處于惰性氣體保護氛圍中。

為了令上保護罩2與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩3與鉭金屬薄材圍成的腔體與外界大氣壓保持平衡，設(shè)置了排氣通道，同時為了避免惰性氣體剛進入腔體就被排出無法保護焊縫，排氣通道為狹縫，排氣通道設(shè)置于上保護罩2與鉭金屬薄材之間、下保護罩3與鉭金屬薄材之間。

本發(fā)明還提供一種鉭金屬薄材焊接方法，將需要焊接的鉭金屬薄材固定，將上保護罩2和下保護罩3設(shè)置于鉭金屬薄材焊縫的頂部和底部，通過外部保護氣源向上保護罩2與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩3與鉭金屬薄材圍成的腔體內(nèi)通入惰性保護氣體，激光器1發(fā)射激光束對焊縫進行預熱和焊接，使焊縫溫度能夠達到1500℃-3000℃，上保護罩2和下保護罩3沿著焊縫移動直至完成焊接。采用激光焊接，提高焊接效率，并利用上保護罩2和下保護罩3并通入惰性保護氣體對鉭金屬薄材焊縫進行氣氛保護，降低鉭金屬薄材焊接難度，節(jié)約生產(chǎn)成本。

為提高焊接質(zhì)量和焊接效率，在焊接之前，首先用1000-2000目的砂紙對鉭金屬薄片的焊縫位置進行打磨，然后用丙酮或酒精將焊縫清洗，干燥后備用。

具體地，當鉭金屬薄材的接頭為對接時，對接的兩片鉭金屬薄材之間的間隙不大于1mm；當鉭金屬薄材的接頭為搭接時，搭接量為0.1-5mm，確保鉭金屬薄材焊接牢固度。

在本具體實施方式中，外部保護氣源向上保護罩2與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩3與鉭金屬薄材圍成的腔體內(nèi)通入的惰性保護氣體為氬氣，氬氣穩(wěn)定性高，有效保護焊縫，避免鉭金屬與空氣中物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，氬氣通入的流速為5-50l/min。

更具體地，激光振鏡能夠令激光器1發(fā)射的激光束沿以下路徑移動：直線、8字形、z字形、x字形或s字形，確保激光器1完成鉭金屬薄材焊接，提高裝置適應(yīng)性。另外，在本具體實施方式中，激光器1的激光光斑離焦量為±5mm。

為避免焊縫在高溫下與空氣中物質(zhì)反應(yīng)，焊縫焊接完成后繼續(xù)向上保護罩2與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩3與鉭金屬薄材圍成的腔體內(nèi)通入惰性保護氣體，直至焊縫溫度降至50-500℃后，停止通入惰性保護氣體，提高鉭金屬薄材焊接質(zhì)量。

利用本發(fā)明的鉭金屬薄材焊接裝置對鉭金屬薄材進行焊接時，采用激光器1進行焊接，滿足鉭金屬薄材焊接對熱源的要求，且上保護罩2和下保護罩3隨著焊接過程進行移動，使焊接過程始終在惰性保護氣體的保護下進行，使得焊接尺寸不受限制，降低了鉭金屬薄材焊接難度，節(jié)約了焊接成本。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種鉭金屬薄材焊接裝置，包括激光器、激光振鏡、上保護罩和下保護罩，上保護罩和下保護罩分別設(shè)置于鉭金屬薄材焊縫的頂部和底部，上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體均與外部保護氣源相連通，上保護罩和下保護罩能夠沿著鉭金屬薄材焊縫移動。本發(fā)明還提供一種鉭金屬薄材焊接方法，將上保護罩和下保護罩設(shè)置于鉭金屬薄材焊縫的頂部和底部，通過外部保護氣源向上保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體、下保護罩與鉭金屬薄材圍成的腔體內(nèi)通入惰性保護氣體，激光器發(fā)射激光束對焊縫進行預熱和焊接，上保護罩和下保護罩沿著焊縫移動直至完成焊接，焊接過程始終在惰性保護氣體的保護下進行。

技術(shù)研發(fā)人員：陳燕飛;文小強;賴華生;王玉香;郭春平;張金祥;唐煒;袁德林;劉雯雯;周新華

受保護的技術(shù)使用者：贛州有色冶金研究所

技術(shù)研發(fā)日：2019.05.27

技術(shù)公布日：2019.08.09