阅读说明：本技术 一种激光焊接保护气气嘴结构及焊接装置 (Laser welding protection gas nozzle structure and welding device ) 是由 虞磊 周红德 朱林威 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种激光焊接保护气气嘴结构及焊接装置,属于激光焊接技术领域,包括气嘴本体,且在气嘴本体内部设有供激光光束和保护气通过的第一通道,气嘴本体包括顺次连接的第一连接结构和第二连接结构,且第一连接结构上设置第一出气口,第二连接结构上设置多个第二出气口,且多个第二出气口用于使所述保护气呈伞状向外散射而出,以保护从第一出气口喷射的激光光束。与现有技术比较,本发明所述激光焊接保护气气嘴结构及焊接装置,设置多个出气口,扩大了保护气的保护范围,同时多个第二出气口用于使保护气呈伞状向外散射而出,以保护从第一出气口喷射的激光光束,由此避免激光焊接时焊斑发黄或发黑,保证焊接效果。(The invention provides a laser welding protective gas nozzle structure and a welding device, belonging to the technical field of laser welding, and comprising a nozzle body, wherein a first channel for passing laser beams and protective gas is arranged in the nozzle body, the nozzle body comprises a first connecting structure and a second connecting structure which are sequentially connected, a first gas outlet is arranged on the first connecting structure, a plurality of second gas outlets are arranged on the second connecting structure, and the plurality of second gas outlets are used for enabling the protective gas to be scattered outwards in an umbrella shape so as to protect the laser beams sprayed from the first gas outlets. Compared with the prior art, the laser welding protective gas nozzle structure and the welding device are provided with the plurality of gas outlets, so that the protective range of the protective gas is expanded, and meanwhile, the plurality of second gas outlets are used for enabling the protective gas to be scattered outwards in an umbrella shape so as to protect laser beams sprayed from the first gas outlets, so that welding spots are prevented from being yellow or blackened during laser welding, and the welding effect is ensured.)

一种激光焊接保护气气嘴结构及焊接装置

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体而言，涉及一种激光焊接保护气气嘴结构及焊接装置。

背景技术

激光焊接工艺对焊缝的焊接效果有一定要求，一般要求焊缝成鱼鳞纹路，焊斑为银白色。现有技术中，当无保护气进行焊接时，焊斑发黄或发黑，需要经焊后处理才能达到要求，工艺复杂；当有保护气进行焊接时，由于保护范围小，仍然会出现焊斑发黄或发黑的情况，尤其在焊接不规则焊缝时，焊接效果差的明显。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中激光焊接焊缝时焊接效果不好。

为解决上述问题，本发明提供一种激光焊接保护气气嘴结构，包括气嘴本体，且在所述气嘴本体内部设有供激光光束和保护气通过的第一通道，所述气嘴本体包括顺次连接的第一连接结构和第二连接结构，且所述第一连接结构上设置第一出气口，所述第二连接结构上设置多个第二出气口，且多个所述第二出气口用于使所述保护气呈伞状向外散射而出，以保护从所述第一出气口喷射的激光光束。

由此，设置多个出气口，扩大了保护气的保护范围，同时多个所述第二出气口用于使所述保护气呈伞状向外散射而出，以保护从所述第一出气口喷射的激光光束，由此避免激光焊接时焊斑发黄或发黑，保证焊接效果。

可选地，所述第一连接结构为圆柱形结构，所述第二连接结构为两端开口的锥形结构，且所述第二连接结构靠近所述第一连接结构的端面的直径大于所述第一连接结的端面的直径。

由此，避免工装的夹具与本气嘴结构不发生干涉，且使得焊接装置有效的避让焊缝轨迹上的待焊件。

可选地，所述气嘴本体还包括第三连接结构，所述第三连接结构设置于所述第一连接结构和所述第二连接结构之间，且所述第三连接结构上设置第三出气口。

由此，扩大保护气的出气范围。

可选地，所述第二出气口远离所述第一通道的第一端与所述第三出气口远离所述第一通道的第二端相连接。

由此，使得流出的保护气流连成一片，避免空气的混杂，保护效果不好。由此避免激光焊接时焊斑发黄或发黑，保证焊接效果。

可选地，所述第二端的截面为圆形，且所述第二端的截面的直径范围为1.5-2mm。

由此，控制出气量，更有利于激光焊接，第三出气口太大，保护气流出多，造成资源浪费，第三出气口太小，保护气流量不够，焊接效果不好。

可选地，所述第三出气口包括至少两个，且所述第三出气口沿周向均匀分布于所述第三连接结构上。

由此，使得出气均匀，避免局部焊斑发黄或发黑。

可选地，所述第一端的截面为矩形，且所述第一端的截面的宽度范围为0.8-1.2mm。

由此，能够更好地进行引流和出气。

可选地，所述第一端的截面的长度为所述第二端的截面的直径的2-5倍。

由此，能够更好地进行引流和出气，扩大保护气的保护范围。

可选地，所述第三连接结构为两端开口的锥形结构，且所述第三连接结构靠近所述第二连接结构的端面的直径大于所述第三连接结构靠近所述第一连接结构的端面的直径。

由此，避免工装的夹具与本气嘴结构不发生干涉，且使得焊接装置有效的避让焊缝轨迹上的待焊件。

可选地，所述第三连接结构还包括连接斜面，所述连接斜面连接于所述第三连接结构靠近所述第二连接结构的端面和所述第三连接结构靠近所述第一连接结构的端面，且所述连接斜面与所述第三连接结构靠近所述第一连接结构的端面具有夹角。

由此，使得出气效果好，扩大保护气的保护范围，焊接效果好。

可选地，所述夹角范围包括15°-30°。

由此，使得出气效果好，扩大保护气的保护范围，焊接效果好。

因此，本发明所述的激光焊接保护气气嘴结构相对于现有技术的优势在于，设置多个出气口，扩大了保护气的保护范围，同时多个所述第二出气口用于使所述保护气呈伞状向外散射而出，以保护从所述第一出气口喷射的激光光束，由此避免激光焊接时焊斑发黄或发黑，保证焊接效果。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种激光焊接装置，包括上述的激光焊接保护气气嘴结构。

本发明所提供的一种激光焊接装置相对于现有技术的优势与上述激光焊接保护气气嘴结构相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例中激光焊接保护气气嘴结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中激光焊接保护气气嘴结构的主视图；

图3为本发明另一实施例中激光焊接保护气气嘴结构的结构示意图；

图4为本发明另一实施例中激光焊接保护气气嘴结构的主视图；

图5为本发明另一实施例中激光焊接保护气气嘴结构的内部剖视图；

图6为本发明另一实施例中激光焊接保护气气嘴结构的仰视图；

图7为本发明另一实施例中激光焊接保护气气嘴结构的俯视图；

图8为本发明另一实施例中激光焊接装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-第四连接结构、2-第二连接结构、21-第二出气口、3-第三连接结构、31-第三出气口、4-第一连接结构、41-第一出气口、5-外壳体、51-进气口、52-透镜、6-待焊件、61-焊缝。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，附图中“X”的正向代表右方，“X”的反向代表左方，“Y”的正向代表上方，“Y”的反向代表下方，“Z”的正向代表前方，“Z”的反向代表后方，且术语“X”、“Y”、“Z”等指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。术语“一些具体实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-2所示，本发明实施例提供一种激光焊接保护气气嘴结构，包括气嘴本体，且在气嘴本体内部设有供激光光束和保护气通过的第一通道，包括气嘴本体，且在所述气嘴本体内部设有供激光光束和保护气通过的第一通道，所述气嘴本体包括自下而上顺次连接的第一连接结构4和第二连接结构2，且第一连接结构4上设置与第一通道相连通的第一出气口41，第二连接结构2上设置与第一通道相连通的第二出气口21，且多个第二出气口21用于使所述保护气呈伞状向外散射而出，以保护从第一出气口41喷射的激光光束。本实施例对于第一连接结构4和第二连接结构2的连接方式不做具体限定，可以为固定连接也可以为可拆卸连接。在一些优选地实施例中，第一连接结构4和第二连接结构2的连接方式均为焊接，连接方式简单且连接牢固。

由此，设置多个出气口，扩大了保护气的保护范围，同时多个第二出气口21用于使所述保护气呈伞状向外散射而出，以保护从第一出气口41喷射的激光光束，由此避免激光焊接时焊斑发黄或发黑，保证焊接效果。

优选地，第一连接结构4为圆柱形结构，第二连接结构2为两端开口的锥形结构，且第二连接结构2靠近第一连接结构4的端面的直径大于第一连接结构4的端面的直径。结构简单，便于出气。且第一连接结构4的高度范围为2-3mm，便于激光焊接。在一些具体的实施例中，第一连接结构4的高度为2mm，焊接效果好。在这里需要说明的是，第一连接结构4的高度方向为Y的正向或反向。

如图3-7，本发明提供的另一种实施例中，气嘴本体还包括第三连接结构3，第三连接结构3设置于第一连接结构4和第二连接结构2之间，且所述第三连接结构3上设置第三出气口31。由此，扩大保护气的出气范围。

优选地，第三连接结构3还包括连接斜面，连接斜面连接于第三连接结构3靠近第二连接结构2的端面和第三连接结构3靠近第一连接结构4的端面，且连接斜面与第三连接结构3靠近第一连接结构4的端面具有夹角。夹角范围包括15°-30°，在一些具体的实施例中，夹角为20°，使得出气效果好，扩大保护气的保护范围，焊接效果好。

优选地，第三出气口31包括至少两个，且第三出气口31均匀分布于第三连接结构3上，使得出气均匀，避免局部焊斑发黄或发黑。本实施例中对第三出气口31的数量不做具体限制，在一些具体的实施例中第三出气口31的数量为8个，出气效果好，能够更好地进行保护。

优选地，每个第三出气口31对应一个第二出气口21，且第二出气口21包括远离第一通道设置的第一端和靠近第一通道的第三端，第三出气口31包括远离第一通道设置的第二端和靠近第一通道的第四端，且第一端与第二端相连接，使得通过第一端和第二端流出的保护气流连成一片，避免空气的混杂，保护效果不好，由此避免激光焊接时焊斑发黄或发黑，保证焊接效果。

如图5所示，优选地，第二端的截面为圆形，且第二端的截面为图1中第三出气口31沿第三连接结构所在的平面即Z方向截得的平面，结构简单，且第二端的截面的直径范围为1.5-2mm。控制出气量，更有利于激光焊接，第三出气口31太大，保护气流出多，造成资源浪费，第三出气口31太小，保护气流量不够，焊接效果不好，在一些具体的实施例中，第二端的截面的直径C2为1.5mm，在保证有足够保护气流出的前提下，不但保证焊接效果，同时减小成本，避免资源浪费。

如图4所示，优选地，第一端的截面为矩形，且第一端的截面为图1中第二出气口21沿图中Y方向截得的平面，且第一端的截面的宽度D1范围为0.8-1.2mm。在这里需要说明的是，第一端的截面的宽度方向为图1中X的正向或反向。在一些具体的实施例中，第一端的截面的宽度D1为1mm，在保证有足够保护气流出的前提下，对第二出气口21进行引流，不但保证焊接效果，同时减小成本，避免资源浪费。

如图4所示，优选地，第一端的截面的长度D2为第二端的截面的直径C2的2-5倍。在这里需要说明的是，第一端的截面的长度方向为图1中Y的正向或反向。在一些具体的实施例中，第一端的截面的长度D2为第二端的截面的直径C2的3倍，能够更好地进行引流和出气，扩大保护气的保护范围。

如图5所示，优选地，本实施例中第一出气口41为圆孔，且第一出气口41的直径C1范围为5-8mm，便于激光发射和保护气的流出，增强焊接效果。在一些具体的实施例中，第一出气口41的直径C1为6mm，焊接效果好。

优选地，气嘴本体还包括第四连接结构1，第四连接结构1与第二连接结构2相连接，由此第四连接结构1、第二连接结构2、第三连接结构3和第一连接结构4从上到下顺次连接，且第四连接结构1形成第一通道的进气端，第一连接结构4设形成第一通道的出气端，进气端的口径大于出气端的口径，便于激光聚集，焊接效果好，且第四连接结构1为圆柱形结构，结构简单，便于与焊接装置相连接，且第四连接结构1的直径与第四连接结构1靠近第二连接结构2的端面的直径相等。

优选地，所述第二连接结构2靠近第四连接结构1的端面的直径大于第二连接结构2靠近第三连接结构3的端面的直径。避免工装的夹具与本气嘴结构不发生干涉，且使得焊接装置有效的避让焊缝61轨迹上的待焊件6。

优选地，在这里需要说明的是，第二连接结构2远离第四连接结构1的端面与第三连接结构3靠近第二连接结构2的端面为同一端面，第三连接结构3远离第二连接结构2的端面与第三连接结构3靠近第一连接结构4的端面为同一端面。

如图5所示，优选地，本实施例中气嘴本体的壁厚D3的范围为1-1.5mm，本实施例中，气嘴本体的壁厚包括第四连接结构1或第二连接结构2或第三连接结构3或第一连接结构4的壁厚。在不影响气嘴的结构强度的同时，节省原料。在一些具体的实施例中，气嘴本体的壁厚为1mm，强度高且减小成本。

因此，本发明实施例所述的激光焊接保护气气嘴结构相对于现有技术的优势在于，设置多个出气口，扩大了保护气的保护范围，同时多个第二出气口21用于使所述保护气呈伞状向外散射而出，以保护从第一出气口41喷射的激光光束，由此避免激光焊接时焊斑发黄或发黑，保证焊接效果。

如图8所示，为解决上述技术问题，本发明另一实施例提供一种激光焊接装置，包括外壳体5和上述的激光焊接保护气气嘴结构，且外壳体5通过第四连接结构1与气嘴结构可拆卸连接，本实施例中对于第四连接结构1与外壳体5的连接方式不做具体限定，在一些优选地实施例中，第四连接结构1与外壳体5螺纹连接，连接方便且连接牢固。

外壳体5的内部设置与第一通道相连通的第二通道，且外壳体5的上端设置透镜52，外壳体5的右端设置进气口51，用于输送保护气，当激光穿过透镜52依次沿第二通道和第一通道发射到待焊件6的焊缝61表面时，保护气通过进气口51沿第一通道进入第二通道，并分别沿第二出气口21、第三出气口31和第一出气口41扩散于焊缝61的周围，扩大了保护气的保护范围，且第二出气口21与第三出气口31相连通，使得流出的保护气流连成一片，避免空气的混杂，保护效果不好，由此避免激光焊接时焊斑发黄或发黑，保证焊接效果。

本实施例所提供的一种激光焊接装置相对于现有技术的其他优势与上述激光焊接保护气气嘴结构相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。