本實(shí)用新型屬于磁場(chǎng)輔助激光電弧復(fù)合焊接相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

磁場(chǎng)輔助激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)是近幾年出現(xiàn)的新型激光-電弧復(fù)合焊接工藝，其基本原理是利用能量密度極高(約10⁷W/cm²)的激光束與金屬材料作用，以形成小孔深熔焊，電弧焊接能夠增強(qiáng)橋接能力，外加磁場(chǎng)能夠在熔池金屬和等離子體內(nèi)部感應(yīng)出電流，對(duì)流動(dòng)的金屬熔池和等離子體產(chǎn)生洛倫茲力的作用，洛倫茲力能夠抑制或者增強(qiáng)熔池的流動(dòng)，改變等離子體的運(yùn)動(dòng)形態(tài)以達(dá)到改變焊縫形貌，細(xì)化焊縫區(qū)晶粒，抑制飛濺和下塌，增強(qiáng)激光束的利用效率。

由于外加磁場(chǎng)對(duì)熔池具有攪拌作用，可以改變焊縫的橫截面形貌，且外加磁場(chǎng)對(duì)焊接接頭的質(zhì)量和性能具有較大的影響，為了研究焊縫區(qū)的磁場(chǎng)大小和方向?qū)附淤|(zhì)量的影響規(guī)律，需對(duì)焊縫區(qū)域的磁場(chǎng)大小和方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，大多磁場(chǎng)輔助激光-電弧復(fù)合焊接中的永磁體強(qiáng)度大小無(wú)法調(diào)節(jié)，也無(wú)專門的用于調(diào)節(jié)焊縫區(qū)域磁場(chǎng)的裝置。相應(yīng)地，本領(lǐng)域存在著發(fā)展一種能夠調(diào)節(jié)焊縫區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置的技術(shù)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置，其基于磁場(chǎng)輔助激光-電弧復(fù)合焊接的特點(diǎn)，相應(yīng)地設(shè)計(jì)了適用于磁場(chǎng)輔助激光-電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置。通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置的關(guān)鍵組件的結(jié)構(gòu)及部件之間的聯(lián)接關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，相應(yīng)的有效解決了磁場(chǎng)強(qiáng)度輔助激光電弧復(fù)合焊接中焊縫區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均難以連續(xù)調(diào)節(jié)的問(wèn)題，操作簡(jiǎn)單靈活，調(diào)節(jié)方便，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置適用于磁場(chǎng)輔助激光電弧復(fù)合焊接過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，特別適用于研究磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)激光電弧復(fù)合焊接焊縫質(zhì)量影響的實(shí)驗(yàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置，其包括定位裝夾機(jī)構(gòu)及磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于：

所述定位裝夾機(jī)構(gòu)用于定位及裝夾工件；所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)鄰近所述工件設(shè)置，其包括法蘭螺母、導(dǎo)軌、磁鐵托架、永磁鐵、絲杠及連接螺母，所述法蘭螺母固定連接于所述定位裝夾機(jī)構(gòu)；所述導(dǎo)軌的一端穿過(guò)所述法蘭螺母后固定連接于所述磁鐵托架，其用于為所述永磁鐵及所述磁鐵托架的移動(dòng)提供導(dǎo)向；所述永磁鐵設(shè)置在所述磁鐵托架上；所述絲杠的一端依次穿過(guò)所述連接螺母及所述法蘭螺母后連接于所述磁鐵托架，所述連接螺母固定在所述法蘭螺母上，所述絲杠與所述連接螺母形成螺紋連接；所述絲杠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述永磁鐵沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)以改變所述永磁鐵與所述工件之間的距離，進(jìn)而調(diào)節(jié)焊縫區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)軌的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述導(dǎo)軌間隔設(shè)置，所述絲杠位于兩個(gè)所述導(dǎo)軌之間，且所述導(dǎo)軌的中心軸與所述絲杠的中心軸平行。

進(jìn)一步的，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括調(diào)節(jié)手柄，所述調(diào)節(jié)手柄連接于所述絲杠遠(yuǎn)離所述磁鐵托架的一端；所述絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)是由手動(dòng)驅(qū)動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的。

進(jìn)一步的，所述定位裝夾機(jī)構(gòu)包括水平固定件、平臺(tái)底座、定位支撐板、肋板及工作臺(tái)面，所述定位支撐板的兩端分別垂直固定在所述平臺(tái)底座及所述工作臺(tái)面上，所述工作臺(tái)面用于支撐所述工件；所述水平固定件固定在所述工作臺(tái)面上，所述肋板固定連接于所述定位支撐板。

進(jìn)一步的，所述水平固定件開(kāi)設(shè)有凹槽，所述凹槽用于收容所述工件及便于所述工件的取放；所述工件被定位在所述工作臺(tái)面上且收容于所述凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)量為一個(gè)，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在所述肋板上，所述絲杠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)以改變所述永磁鐵與所述工件在豎直方向的間距，實(shí)現(xiàn)豎直方向磁場(chǎng)的調(diào)節(jié)；或者，

所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相對(duì)固定在所述水平固定件上，且兩者相對(duì)于所述工作臺(tái)面的中心軸對(duì)稱設(shè)置，兩個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的絲杠分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)以改變對(duì)應(yīng)的永磁鐵與所述工件之在水平方向上的間距，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水平方向磁場(chǎng)的調(diào)節(jié)；或者，

所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)間隔固定在所述水平固定件上，另一個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在所述肋板上，三個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的絲杠分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)水平方向磁場(chǎng)及豎直方向磁場(chǎng)的調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述平臺(tái)底座呈矩形，其相對(duì)的兩端分別開(kāi)設(shè)有兩個(gè)U型孔，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置通過(guò)所述U型孔安裝于基體上。

進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)面呈八邊形，其開(kāi)設(shè)有六個(gè)均勻分布的腰圓通孔，六個(gè)所述腰圓通孔便于不同尺寸的所述工件的裝夾。

進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)面還開(kāi)設(shè)有與所述腰圓通孔間隔設(shè)置的長(zhǎng)槽，所述長(zhǎng)槽便于放置對(duì)準(zhǔn)板，且便于所述工件的間隙在拼接焊時(shí)的控制。

進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)面及所述磁鐵托架均是采用鋁合金制成的；所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置還包括刻度尺，所述刻度尺設(shè)置在所述法蘭螺母上，其便于記錄每次調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的永磁鐵的移動(dòng)距離。

總體而言，通過(guò)本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置，其工作臺(tái)面可以實(shí)現(xiàn)工件的準(zhǔn)確定位及裝夾；同時(shí)通過(guò)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)焊縫區(qū)域水平方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)，也可以實(shí)現(xiàn)豎直方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)豎直方向及水平方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，實(shí)用性較強(qiáng)；六個(gè)腰圓通孔較好地方便了不同尺寸工件的裝夾，長(zhǎng)槽便于放置對(duì)準(zhǔn)板的同時(shí)便于工件間隙的控制；工作臺(tái)面及磁鐵托架均是采用鋁合金制成的，以避免工作臺(tái)面及磁鐵托架影響永磁鐵的磁場(chǎng)的分布。此外，三個(gè)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有互換性，便于使用，拆裝方便。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式提供的輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置的使用狀態(tài)示意圖。

圖2是圖1中的輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置的定位裝夾機(jī)構(gòu)的局部示意圖。

圖3是圖1中的輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖。

圖4是圖1中的輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置的局部示意圖。

圖5是圖1中的輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置的；另一個(gè)局部示意圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1-水平固定件，2-導(dǎo)軌，3-調(diào)節(jié)手柄，4-絲杠，5-定位支撐板，6-平臺(tái)底座，7-肋板，8-螺栓，9-工作臺(tái)面，10-磁鐵托架，11-法蘭螺母，12-永磁鐵，13-刻度尺，14-工件，15-連接螺母。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

請(qǐng)參閱圖1至圖4，本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式提供的輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置通過(guò)對(duì)其關(guān)鍵組件的結(jié)構(gòu)及部件之間的聯(lián)接關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，相應(yīng)的有效解決了磁場(chǎng)強(qiáng)度輔助激光電弧復(fù)合焊接中焊縫區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均難以連續(xù)調(diào)節(jié)的問(wèn)題，操作簡(jiǎn)單靈活，調(diào)節(jié)方便，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置適用于磁場(chǎng)輔助激光電弧復(fù)合焊接過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，特別適用于研究磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)激光電弧復(fù)合焊接焊縫質(zhì)量影響的實(shí)驗(yàn)。

所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置包括定位裝夾機(jī)構(gòu)及磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述定位裝夾機(jī)構(gòu)上，所述定位裝夾機(jī)構(gòu)用于定位及裝夾工件14。同時(shí)，所述定位裝夾機(jī)構(gòu)還用于支撐所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

所述定位裝夾機(jī)構(gòu)包括水平固定件1、平臺(tái)底座6、定位支撐板5、肋板7、螺栓8及工作臺(tái)面9，所述定位支撐板5連接所述平臺(tái)底座6及所述工作臺(tái)面9。所述水平固定件1設(shè)置在所述工作臺(tái)面9上。所述肋板7通過(guò)所述螺栓8連接于所述定位支撐板5。

所述水平固定件1基本呈八邊形的板狀，其固定在所述水平臺(tái)面9上。所述水平固定件1用于支撐所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其開(kāi)設(shè)有一個(gè)凹槽，所述凹槽用于收容所述工件14及便于所述工件14的取放。

所述平臺(tái)底座6基本呈矩形，其連接所述定位支撐板5。所述平臺(tái)底座6相對(duì)的兩端分別開(kāi)設(shè)有兩個(gè)U型孔，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置通過(guò)所述U型孔安裝于基體上?？梢岳斫?，在其他實(shí)施方式中，所述平臺(tái)底座6的U型孔的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要增加或者減少。

所述定位支撐板5的兩端分別垂直連接所述工作臺(tái)面9及所述平臺(tái)底座6。本實(shí)施方式中，所述定位支撐板5的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述定位支撐板5分別固定連接于所述平臺(tái)底座6相對(duì)的兩端。本實(shí)施方式中，兩個(gè)所述定位支撐板5間隔設(shè)置。

所述肋板7基本呈矩形，其兩端分別通過(guò)所述螺栓8連接于兩個(gè)所述定位支撐板5。本實(shí)施方式中，所述肋板7位于所述平臺(tái)底座6與所述工作臺(tái)面9之間，其用于支撐所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

所述工作臺(tái)面9連接于所述水平固定件1，其用于支撐所述工件14。所述工作臺(tái)面9基本呈八邊形，其開(kāi)設(shè)有六個(gè)均勻分布的腰圓通孔及與所述腰圓通孔間隔設(shè)置的長(zhǎng)槽，所述腰圓通孔便于不同尺寸的所述工件14的裝夾；所述長(zhǎng)槽便于放置對(duì)準(zhǔn)板，且可在拼接焊時(shí)方便實(shí)現(xiàn)工件間隙的控制。

所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌2、調(diào)節(jié)手柄3、絲杠4、磁鐵托架10、法蘭螺母11、永磁鐵12及連接螺母15，所述導(dǎo)軌2的一端穿過(guò)所述法蘭螺母11后固定連接于所述磁鐵托架10，其中心軸與所述絲杠4的中心軸平行。所述絲杠4的一端依次穿過(guò)所述連接螺母15及所述法蘭螺母11后固定連接于所述磁鐵托架10，其與所述連接螺母15形成絲杠螺母副。所述絲杠4的另一端連接于所述調(diào)節(jié)手柄3。本實(shí)施方式中，每個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌2的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述導(dǎo)軌2間隔設(shè)置，所述絲杠4位于兩個(gè)所述導(dǎo)軌2之間，所述導(dǎo)軌2與所述法蘭螺母11相配合以為所述磁鐵托架10及所述永磁鐵12的移動(dòng)提供導(dǎo)向；所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)所述法蘭螺母11連接于所述定位裝夾機(jī)構(gòu)。

所述磁鐵托架10基本呈凸字型，其遠(yuǎn)離所述法蘭螺母11的一端開(kāi)設(shè)有收容槽，所述收容槽用于收容所述永磁鐵12。轉(zhuǎn)動(dòng)所述調(diào)節(jié)手柄3，所述調(diào)節(jié)手柄3帶動(dòng)所述絲杠4轉(zhuǎn)動(dòng)，所述絲杠4帶動(dòng)所述磁鐵托架10及所述永磁鐵12沿所述導(dǎo)軌2移動(dòng)，進(jìn)而改變所述永磁鐵12與所述工件14之間的距離，實(shí)現(xiàn)了所述工件14的焊縫區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。本實(shí)施方式中，所述調(diào)節(jié)手柄3的轉(zhuǎn)動(dòng)是手動(dòng)驅(qū)動(dòng)的；可以理解，在其他實(shí)施方式中，所述調(diào)節(jié)手柄3可以由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，如電機(jī)。

本實(shí)施方式中，所述工作臺(tái)面9及所述磁鐵托架10均是采用鋁合金制成的，所述絲杠4及所述法蘭螺母11是由不銹鋼及銅合金制成的，以避免所述工作臺(tái)面9及所述磁鐵托架10影響所述永磁鐵12的磁場(chǎng)的分布。

請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)施方式中，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的一個(gè)固定在所述肋板7上，另外兩個(gè)間隔固定在所述水平固定件1上。固定在所述水平固定件1上的兩個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相對(duì)于所述長(zhǎng)槽對(duì)稱分布，且兩者的永磁鐵12相對(duì)設(shè)置，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)所述永磁鐵12在水平方向上的間距，實(shí)現(xiàn)了水平方向上所述工件14與所述永磁鐵12之間距離的調(diào)節(jié)；同時(shí)，固定在所述肋板7上的所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)的所述永磁鐵12與所述工件14在垂直方向上的間距調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了焊接區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向的調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)單靈活，調(diào)節(jié)方便。

所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置還包括固定在所述法蘭螺母11上的刻度尺13。本實(shí)施方式中，所述刻度尺13的兩端分別連接于設(shè)置在所述水平固定件1上的兩個(gè)所述法蘭螺母11上。所述刻度尺13便于記錄每次調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的永磁鐵12的移動(dòng)距離，以便于后續(xù)可以根據(jù)記錄結(jié)果進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型提供的輔助激光電弧復(fù)合焊接的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置，其工作臺(tái)面可以實(shí)現(xiàn)工件的準(zhǔn)確定位及裝夾；同時(shí)通過(guò)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)焊縫區(qū)域水平方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)，也可以實(shí)現(xiàn)豎直方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)豎直方向及水平方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，實(shí)用性較強(qiáng)；六個(gè)腰圓通孔較好地方便了不同尺寸工件的裝夾，長(zhǎng)槽便于放置對(duì)準(zhǔn)板的同時(shí)便于工件間隙的控制；工作臺(tái)面及磁鐵托架均是采用鋁合金制成的，以避免工作臺(tái)面及磁鐵托架影響永磁鐵的磁場(chǎng)的分布。此外，三個(gè)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有互換性，便于使用，拆裝方便。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。