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    一種原位脈沖電流輔助激光焊接裝置及方法制造方法及圖紙
    
                            
    技術編號：44306724 閱讀：3 留言：0更新日期：2025-02-18 20:22
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發明專利技術涉及激光焊接技術領域，尤其是一種原位脈沖電流輔助激光焊接裝置及方法，該裝置包括：框架、絲桿模組、模組支撐板、激光頭、正負滾輪電極輔助裝置、基板、電源線和脈沖電源；在工作時，激光頭用于向待操作工件發射激光進行焊接，正負滾輪電極輔助裝置用于接觸待操作工件并施加滾動壓力和脈沖電流。本發明專利技術通過脈沖電流進行輔助激光焊接，解決氣孔、裂紋和較大樹枝晶等焊縫缺陷問題，從而細化焊縫組織，改善接頭性能，在精密焊接的場合嚴格控制焊縫組織的大小和形態，以及控制焊接缺陷的數量。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術實現步驟摘要】
    
                                
    本專利技術涉及激光焊接，尤其是一種原位脈沖電流輔助激光焊接裝置及方法。

    技術介紹
    1、激光焊接是一種高精度、高效率的材料連接技術。激光焊接技術是在20世紀60年代發展起來的，當時主要用于航空航天和國防領域的精密焊接。隨著激光技術的不斷進步和應用領域的拓展，激光焊接逐漸成為制造業中廣泛采用的一種焊接方法，其獨特之處在于利用激光光束的高能量密度，可以實現快速加熱和冷卻，從而實現高速、高質量的焊接。近年來，隨著激光器、控制系統和輔助設備的不斷改進，激光焊接技術在汽車制造、船舶建造、電子設備制造等領域得到了廣泛應用。
    2、然而，傳統激光焊接應用于高反射率、高導熱系數材料時，例如鋁合金、銅合金等，比較容易產生氣孔和較大樹枝晶或裂紋缺陷。因此，激光焊接應用于這類材料的精密焊接時，其焊縫形貌和焊接質量等方面的表現有待提高。

    技術實現思路
    1、為解決上述上述問題之一，本專利技術提供一種原位脈沖電流輔助激光焊接裝置及方法，旨在解決在傳統激光焊接應用于高反射率、高導熱系數材料時易產生氣孔和較大樹枝晶或裂紋缺陷，導致焊縫質量下降的問題，從而減少焊接接頭缺陷，提高焊接接頭的拉伸強度和延伸率等力學性能。
    2、為實現上述專利技術，本專利技術一方面提供一種原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，包括：框架1、絲桿模組2、模組支撐板3、激光頭4、正負滾輪電極輔助裝置5、基板6、電源線7和脈沖電源8；所述框架1呈立方體布置，并具有容納空間；所述模組支撐板3橫跨在所述框架1頂部，通過兩側頂部螺紋孔固定在所述框架1的頂部橫梁上，用于支撐所述絲桿模組2；所述絲桿模組2安裝在所述模組支撐板3上，分別可滑動地連接并帶動所述激光頭4和所述正負滾輪電極輔助裝置5運動；所述激光頭4和所述正負滾輪電極輔助裝置5設置在所述容納空間內部；所述基板6置于所述框架1底部，所述基板6上設置有運動工作臺61，其中，所述運動工作臺61用于放置待操作工件9，并帶動所述待操作工件9移動；所述電源線7一端連接至所述正負滾輪電極輔助裝置5，另一端連接所述脈沖電源8；在工作時，所述激光頭4用于向所述待操作工件9發射激光進行焊接，所述正負滾輪電極輔助裝置5用于接觸所述待操作工件9并施加滾動壓力和脈沖電流。
    3、本專利技術另一方面提供一種原位脈沖電流輔助激光焊接方法，包括：啟動前述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置；獲取調整指令，根據所述調整指令通過所述絲桿模組2調整所述激光頭4和所述正負滾輪電極輔助裝置5至預設匹配位置；控制所述運動工作臺61獲取所述待操作工件9，并使得所述待操作工件9接觸所述正負滾輪電極輔助裝置5；控制所述激光頭4出光并聚焦在所述待操作工件9上進行焊接，并控制所述運動工作臺61移動；控制所述脈沖電源8釋放所述脈沖電流，并通過所述正負滾輪電極輔助裝置5通入所述脈沖電流至所述待操作工件9。
    4、本專利技術的有益效果體現在，本專利技術的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置和方法，可以通過脈沖電流進行輔助激光焊接，解決氣孔、裂紋和較大樹枝晶等焊縫缺陷問題，從而細化焊縫組織，改善接頭性能，在精密焊接的場合嚴格控制焊縫組織的大小和形態，以及控制焊接缺陷的數量。此外，本專利技術的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置和方法通過設計一種特殊滾輪電極輔助裝置使得激光焊接過程中可以原位施加脈沖電流，從而穩定焊接過程，改善焊縫質量，提升成形效果。
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    【技術保護點】
    
                                
    1.一種原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，包括：框架（1）、絲桿模組（2）、模組支撐板（3）、激光頭（4）、正負滾輪電極輔助裝置（5）、基板（6）、電源線（7）和脈沖電源（8）；
    2.根據權利要求1所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述正負滾輪電極輔助裝置（5）包括正極滾輪電極輔助裝置（51）和負極滾輪電極輔助裝置（52）,所述正極滾輪電極輔助裝置（51）和所述負極滾輪電極輔助裝置（52）分別位于所述激光頭（4）的兩側。
    3.根據權利要求2所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述絲桿模組（2）包括：X軸正電極模組（21）、X軸負電極模組（22）、Z軸正電極模組（23）和Z軸負電極模組（24）；
    4.根據權利要求3所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述絲桿模組（2）還包括：X軸激光頭模組（25）和Z軸激光頭模組（26），所述X軸激光頭模組（25）可滑動地連接所述Z軸激光頭模組（26）；
    5.根據權利要求4所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述模組支撐板（3）包括前模組支撐板（31）和后模組支撐板（32），所述前模組支撐板（31）和所述后模組支撐板（32）平行并留有間隙地橫跨在所述框架（1）頂部；
    6.根據權利要求2所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述電源線（7）包括正線和負線；
    7.根據權利要求2所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述正極滾輪電極輔助裝置（51）上設置有第一導電軸承，所述負極滾輪電極輔助裝置（52）上設置有第二導電軸承；
    8.根據權利要求1所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，在工作時，所述激光頭（4）和所述正負滾輪電極輔助裝置（5）保持在固定位置。
    9.根據權利要求1所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述正負滾輪電極輔助裝置（5）設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于監測所述正負滾輪電極輔助裝置（5）施加在所述待操作工件（9）上的所述滾動壓力。
    10.一種原位脈沖電流輔助激光焊接方法，其特征在于，包括：
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    【技術特征摘要】
    
                                
    1.一種原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，包括：框架（1）、絲桿模組（2）、模組支撐板（3）、激光頭（4）、正負滾輪電極輔助裝置（5）、基板（6）、電源線（7）和脈沖電源（8）；
    2.根據權利要求1所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述正負滾輪電極輔助裝置（5）包括正極滾輪電極輔助裝置（51）和負極滾輪電極輔助裝置（52）,所述正極滾輪電極輔助裝置（51）和所述負極滾輪電極輔助裝置（52）分別位于所述激光頭（4）的兩側。
    3.根據權利要求2所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述絲桿模組（2）包括：x軸正電極模組（21）、x軸負電極模組（22）、z軸正電極模組（23）和z軸負電極模組（24）；
    4.根據權利要求3所述的原位脈沖電流輔助激光焊接裝置，其特征在于，所述絲桿模組（2）還包括：x軸激光頭模組（25）和z軸激光頭模組（26），所述x軸激光頭模組（25）可滑動地連接所述z軸激光頭模組（26）；
    5.根據權利要求4所述的原位脈沖電流輔助激...
                            
    
                            
    【專利技術屬性】
    
                                技術研發人員：吳楚，信冬群，王聰，孔祥威，王小芳，劉國強，
    
        申請(專利權)人：浙江工貿職業技術學院浙江工貿技師學院，
    
        類型：發明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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