权利要求
1.一种水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，其特征在于，包括安装板，所述安装板下表面两侧对称设置两个折弯罩体，折弯罩体前后两端分别用前罩板、后罩板进行封堵，折弯罩体底部设有内折弯结构，内折弯角度延长线角度与被焊工件夹角一致;安装板后端位于后罩板后侧位置处设有后挡板，安装板中间位置设有进气管，进气管穿过安装板与两个折弯罩体之间的空间连通;安装板上表面前侧设有前耳板，旋转板一端通过销轴与前耳板转动连接，机械臂与销轴固定连接，旋转板另一端固定设有用于安装MIG焊枪的卡箍。
2.根据权利要求1所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，其特征在于，所述安装板下表面中间位置设有均气板，均气体板与两侧的折弯罩体通过螺栓连接，均气板上开有若干用于供进气管中的氩气通过的通孔。
3.根据权利要求1所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，其特征在于，两个折弯罩体内设有呈S型环绕的冷却水管，冷却水管穿过后挡板后进入其中一个折弯罩体且呈S型环绕分布后从后罩板与后挡板之间的空隙经过，再进入另一个折弯罩体且呈S型环绕分布后从后挡板穿出。
4.根据权利要求1所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，其特征在于，折弯罩体、前罩板、后罩板、后挡板的材质均为紫铜板，厚度在0.5~1mm。
5.根据权利要求4所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，其特征在于，折弯罩体、前罩板、后罩板焊接在一起围成保护罩，保护罩截面呈梯形结构，保护罩整体至于待焊零件上方。
6.根据权利要求5所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，其特征在于，进气管中输入的保护气体为高纯氩气，氩气纯度≧99.99%。
7.根据权利要求5所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，其特征在于，均气板采用紫铜板制作，厚度为0.5~1mm。
8.根据权利要求3所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，其特征在于，冷却水管直径为6~8mm，壁厚为0.5-1mm，冷却水管的材料为紫铜管。
9.一种水冷式钛合金激光-MIG复合焊接工艺，是基于权利要求1-8中任一项所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置实现的，其特征在于，包括如下步骤：
焊接前，用钢丝刷将待焊接部位清理干净，并用丙酮清理坡口两侧;将MIG焊枪套入卡箍，并通过螺栓将MIG焊枪与卡箍连接在一起;将前耳板与机械臂连接，使保护罩整体与MIG焊枪及激光保持在一条线上;将保护拖罩置于焊缝外侧，与待焊板体紧密贴合;
焊接时，提前10s通入氩气，将待焊部位的空气排出，使焊件上方处于纯氩保护状态;然后在冷却水管中通入冷却循环水;接着进行焊接;整条焊缝焊接完成30s后再关闭氩气及冷却水。
10.根据权利要求9所述的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接工艺，其特征在于，采用激光-MIG复合焊进行焊接，装配间隙在0~0.5mm之间。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及焊接领域，特别涉及一种水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置及焊接工艺。
背景技术
[0002]钛合金具有密度小、抗拉强度高、抗腐蚀性能好等优点，但其化学性质在高温下极其活泼，在200℃以上，钛对空气中的氢、氧、氮具有强烈的吸收作用，因此在对钛合金进行焊接时，焊接高温区域需要采用惰性气体进行保护，对焊缝熔池、热影响区、母材高温区进行保护，以防止空气中的氢、氧、氮等气体进入焊缝引起焊缝性能的恶化。
[0003]现有的钛合金焊接保护技术中，有的采用真空室对钛合金零部件进行焊接，有的采用保护拖罩对钛合金进行焊接;在采用真空室进行保护时，所焊接的钛合金零部件大小受真空室的影响，能焊接的零件受到限制，而且采用真空室焊接钛合金使得焊接成本较高。目前最常激光-MIG复合焊接无有效的焊接保护方式，采用传统的“八字形”拖罩结构，焊接保护效果差，焊接效率低，不利于钛合金快速高效的焊接。
发明内容
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、工作可靠的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，并提供一种水冷式钛合金激光-MIG复合焊接工艺。
[0005]本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，包括安装板，所述安装板下表面两侧对称设置两个折弯罩体，折弯罩体前后两端分别用前罩板、后罩板进行封堵，折弯罩体底部设有内折弯结构，内折弯角度延长线角度与被焊工件夹角一致;安装板后端位于后罩板后侧位置处设有后挡板，安装板中间位置设有进气管，进气管穿过安装板与两个折弯罩体之间的空间连通;安装板上表面前侧设有前耳板，旋转板一端通过销轴与前耳板转动连接，机械臂与销轴固定连接，旋转板另一端固定设有用于安装MIG焊枪的卡箍。
[0006]上述水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，所述安装板下表面中间位置设有均气板，均气体板与两侧的折弯罩体通过螺栓连接，均气板上开有若干用于供进气管中的氩气通过的通孔。
[0007]上述水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，两个折弯罩体内设有呈S型环绕的冷却水管，冷却水管穿过后挡板后进入其中一个折弯罩体且呈S型环绕分布后从后罩板与后挡板之间的空隙经过，再进入另一个折弯罩体且呈S型环绕分布后从后挡板穿出。
[0008]上述水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，折弯罩体、前罩板、后罩板、后挡板的材质均为紫铜板，厚度在0.5~1mm。
[0009]上述水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，折弯罩体、前罩板、后罩板焊接在一起围成保护罩，保护罩截面呈梯形结构，保护罩整体至于待焊零件上方。
[0010]上述水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，进气管中输入的保护气体为高纯氩气，氩气纯度≧99.99%。
[0011]上述水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，均气板采用紫铜板制作，厚度为0.5~1mm。
[0012]上述水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，冷却水管直径为6~8mm，壁厚为0.5-1mm，冷却水管的材料为紫铜管。
[0013]一种水冷式钛合金激光-MIG复合焊接工艺，包括如下步骤：
[0014]焊接前，用钢丝刷将待焊接部位清理干净，并用丙酮清理坡口两侧;将MIG焊枪套入卡箍，并通过螺栓将MIG焊枪与卡箍连接在一起;将前耳板与机械臂连接，使保护罩整体与MIG焊枪及激光保持在一条线上;将保护拖罩置于焊缝外侧，与待焊板体紧密贴合;
[0015]焊接时，提前10s通入氩气，将待焊部位的空气排出，使焊件上方处于纯氩保护状态;然后在冷却水管中通入冷却循环水;接着进行焊接;整条焊缝焊接完成30s后再关闭氩气及冷却水。
[0016]上述水冷式钛合金激光-MIG复合焊接工艺，采用激光-MIG复合焊进行焊接，装配间隙在0~0.5mm之间。
[0017]本发明的有益效果在于：
[0018]1、本发明的折弯罩体底部设有内折弯结构，内折弯角度延长线角度与被焊工件夹角一致，当氩气吹至内折弯角后返回至焊缝上方，使氩气在保护罩体内循环，有效地解决了钛合金对接焊缝在焊接过程中吸氢、吸氧、吸氮及散热难的问题，有效地保护了焊缝，且保护罩的制作简单，使用方便，极大地提高了焊接生产效率和焊接质量。
[0019]2、本发明在使用时，先将保护装置放在待焊工件上表面，然后将MIG焊枪套入卡箍内。焊接时，先向进气管通入氩气，将焊缝表面与空气进行隔绝，避免了焊缝在高温下发生氧化;与此同时，焊接过程中惰性气体的不断补充并置换出被污染的惰性气体，对焊缝起到了良好的保护效果。
[0020]3、采用本发明的保护罩，焊接时，在冷却水管中通入循环的冷却水，可进一步提升焊缝的散热速度，将焊缝温度快速降至200℃以下，避免焊缝出现氧化的问题。
附图说明
[0021]图1为本发明的水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置结构示意图。
[0022]图2为图1的主视图。
[0023]图3为图2的仰视图。
[0024]图4为水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置工作时的示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0026]如图1-图4所示，一种水冷式钛合金激光-MIG复合焊接保护装置，包括安装板1，所述安装板1下表面两侧对称设置两个折弯罩体2，折弯罩体2前后两端分别用前罩板3、后罩板4进行封堵，折弯罩体2底部设有内折弯结构，内折弯角度延长线角度与被焊工件13夹角一致;安装板1后端位于后罩板4后侧位置处设有后挡板5，安装板1中间位置设有进气管6，进气管6穿过安装板1与两个折弯罩体2之间的空间连通;安装板1上表面前侧设有前耳板10，安装板1上表面后侧设有后耳板9，旋转板11一端通过销轴与前耳板10转动连接，机械臂与销轴固定连接，旋转板11另一端固定设有用于安装MIG焊枪的卡箍12。
[0027]所述安装板1下表面中间位置设有均气板7，均气体板与两侧的折弯罩体2通过螺栓连接，均气板7上开有若干用于供进气管6中的氩气通过的直径为1mm的通孔。均气板7采用紫铜板制作，厚度为0.5~1mm。
[0028]两个折弯罩体2内设有呈S型环绕的冷却水管8，冷却水管8穿过后挡板5后进入其中一个折弯罩体2且呈S型环绕分布后从后罩板4与后挡板5之间的空隙经过，再进入另一个折弯罩体2且呈S型环绕分布后从后挡板5穿出。冷却水管8直径为6~8mm，壁厚为0.5-1mm，冷却水管8的材料为紫铜管。
[0029]折弯罩体2、前罩板3、后罩板4、后挡板5的材质均为紫铜板，厚度在0.5~1mm。折弯罩体2、前罩板3、后罩板4焊接在一起围成保护罩，保护罩截面呈梯形结构，保护罩长度为200~300mm，顶部宽度为30~40mm，底部宽度为50~70mm，保护罩整体至于待焊零件上方，焊接过程中保护罩整体随MIG焊枪一起移动，MIG焊枪可随旋转板11和卡箍12同步进行左、右摆动。
[0030]进气管6中输入的保护气体为高纯氩气，氩气纯度≧99.99%。折弯罩体2底部设有40-45°的内折弯结构，内折弯角度延长线角度与被焊工件13夹角一致，当氩气吹至内折弯角后返回至焊缝上方，使氩气在保护罩体内循环，保护焊缝。传统的保护罩底部呈“八”字形结构，当氩气吹至罩体底部时，容易被直接吹出，影响焊接保护效果。
[0031]一种水冷式钛合金激光-MIG复合焊接工艺，包括如下步骤：
[0032]焊接前，用钢丝刷将待焊接部位清理干净，并用丙酮清理坡口两侧;将MIG焊枪套入卡箍12，并通过螺栓将MIG焊枪与卡箍12连接在一起;将前耳板10与机械臂连接，使保护罩整体与MIG焊枪及激光保持在一条线上;将保护拖罩置于焊缝外侧，与待焊板体紧密贴合;
[0033]
[0034]焊接时，提前10s通入氩气，将待焊部位的空气排出，使焊件上方处于纯氩保护状态，避免焊缝在高温下发生氧化，焊接过程中不断补充氩气，置换出被污染的惰性气体，对焊缝进行保护;然后在冷却水管8中通入冷却循环水;接着进行焊接，按照表1所示的焊接工艺参数进行激光-MIG复合焊接，装配间隙在0~0.5mm之间;整条焊缝焊接完成30s后再关闭氩气及冷却水。
说明书附图(4)
