TCWAN 0106-2024 手持激光焊槍技術條件

ICS25.160.30XXXX-XX-XXCCSJ64XXXX-XX-XX團 體 標 準XXXX-XX-XXT/CWAN0106—XXXX-XX-XX手持激光焊槍通用技術條件Generalspecificationforhandheldlaserweldinggun2024-08-26發(fā)布 2024-11-01實施中國焊接協(xié)會發(fā)布 發(fā)布T/CWAN0106T/CWAN0106—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 1產(chǎn)品組成 1產(chǎn)品分類 4環(huán)境條件 4主要技術參數(shù) 4產(chǎn)品安全設計要求 5試驗 6技術要求與檢驗方法 7輻射安全的防護要求 9銘牌 9使用說明書要求 1014標記 10參考文獻 12前 言本文件按照GB/T《標準化工作導則 第1部分標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由無錫超強偉業(yè)科技有限公司提出。本文件由中國焊接協(xié)會歸口。本文件起草單位：無錫超強偉業(yè)科技有限公司、武漢銳科光纖激光技術股份有限公司、（上海T/CWAN0106T/CWAN0106—2024PAGEPAGE10手持激光焊槍通用技術條件范圍本文件規(guī)定了手持激光焊槍的術語和定義、產(chǎn)品組成、產(chǎn)品分類、環(huán)境條件、產(chǎn)品安全設計要求、試驗、技術要求與檢驗方法、輻射安全的防護要求、銘牌、使用說明書和標記。本文件適用于激光額定輸出功率不大于3000W，由操作人員手持操控實施激光焊接作業(yè)的手持激光焊槍（焊接頭）。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單）適用于本文件。GB7247.11部分：設備分類、要求GB/T15175固體激光器主要參數(shù)測量方法GB/T15313 激光術語GB/T15579.1 弧焊設備 第1部分：焊接電源GB/T15579.77部分：焊炬（槍）GB/T16855.1 機械安全 控制系統(tǒng)安全相關部件 第1部分：設計通則0064‖T/CEEIA585 手持激光焊機術語和定義GB7247.1、GB/T15313、GB/T15579.1、GB/T15579.7、T/CWAN0064‖T/CEEIA585界定的以及下列術語和定義適用于本文件。調(diào)焦管focusingtube安裝在焊槍前端的可更換部件，用于調(diào)節(jié)焦距。噴嘴nozzle安裝在焊槍前端出口處的可更換部件，噴出保護氣體、引導焊絲并傳遞焊槍可靠接觸工件的信號。光路系統(tǒng)opticalpathsystem產(chǎn)品組成產(chǎn)品組成概述1標引序號說明：1——光路系統(tǒng)；2——冷卻系統(tǒng)接口；光路系統(tǒng)

3——保護氣體通道接口。圖1 手持激光焊槍示意圖光路系統(tǒng)，即光束的傳遞系統(tǒng)，圖1中用虛線標示出了光束的傳遞路徑。光路系統(tǒng)的組2QBH接口）（安裝在振鏡電機上）、聚焦鏡、保護鏡、調(diào)焦管和噴嘴組成。標引序號說明：1——噴嘴；9——蓄力密封圈；17——振鏡電機；2——調(diào)焦管；10——聚焦鏡支架；18——光纖頭鎖緊機構；3——螺栓；11——密封圈；19——準直鏡；4——蓄力密封圈；12——壓圈；20——水管、氣管接口；5——保護鏡支架；13——聚焦鏡；21——送絲支架；6——保護鏡；14——焊槍主體；22——手柄。7——壓圈；15——觸發(fā)開關；8——密封圈；16——反射鏡；圖2 手持激光焊槍結構拆解示意圖冷卻系統(tǒng)（如水冷等（水冷3a)/3b)（保護氣體通過氣體輸入口進入焊槍內(nèi)部的保護氣體通道，經(jīng)噴嘴噴出，保護焊縫的同時帶走槍體發(fā)熱的熱量。保護氣體通道3a)3b)所示，保護氣體通過焊槍上的氣體輸入口進入焊槍的保護氣體通道，最后從噴嘴噴出。標引序號說明：1——水管進/2——水管出/3——氣體輸入口；

液冷式焊槍冷卻通道與保護氣體通道示意圖4——冷卻通道；5——保護氣體通道。氣冷式焊槍保護氣體通道示意圖標引序號說明：1——氣體輸入口；2——其他組件

圖3 手持激光焊槍冷卻通道與保護氣體通道示意圖如圖2所示，其他組件主要包括：焊槍主體、手柄、觸發(fā)開關、送絲支架。注：焊槍的設計細節(jié)上存在多樣性，例如雙保護鏡設計、準直鏡采用抽屜式設計等，在滿足焊槍整體使用功能和檢驗要求的前提下對各部件的設計進行創(chuàng)新均不受本標準約束，本章節(jié)所列示意圖僅用于幫助理解手持激光焊槍的結構與設計，不作為外形結構要求標準。產(chǎn)品分類按激光器接口類型按激光器接口類型的不同，可分為QBH手持激光焊槍、QCS手持激光焊槍等。的回波反射。注2：QCS接口：適用于高質(zhì)量（衍射極限）光束傳輸，可承受中等功率的準直輸出。按冷卻方式（如水冷卻按光斑是否擺動按手持激光焊槍光斑是否擺動，可分為直接輸出式手持激光焊槍、擺動式手持激光焊槍等。環(huán)境條件應符合T/CWAN0064‖T/CEEIA585中規(guī)定的環(huán)境條件要求。主要技術參數(shù)手持激光焊槍主要技術參數(shù)包括：a）外形尺寸（W×D×H），單位：毫米×毫米×毫米（mm×mm×mm）；b）重量，單位：千克（kg）；冷卻方式（液冷、氣冷等）；光纖接口類型（QBH、QCS等）；適用激光波長，單位：納米（nm）；f）可承受最大激光功率，單位：瓦（W）；g）激光傳輸效率，單位：%；h）擺動模式（“點”、“直線”等）；i）擺動幅度，單位：毫米（mm）；j）擺動頻率，單位：赫茲（Hz）；k）準直焦距，單位：毫米（mm）；l）聚焦焦距，單位：毫米（mm）。產(chǎn)品安全設計要求光路系統(tǒng)光纖接入端接頭掃描控制系統(tǒng)光學鏡片光學鏡片安全控制應符合以下要求：（激光出光控制該控制裝置應符合以下要求：具備安全回路功能，當手持激光焊槍觸點接觸工件時，才具備出光條件；GB/T16855.13級安全級別要求的觸發(fā)按鈕；建議手持激光焊槍具備激光防護鏡是否佩戴檢測功能，操作者只有佩戴防護鏡時，才具備出光條件。示警手持激光焊槍及其控制系統(tǒng)或其它外設裝置應至少具備一種報警提示方式（如指示燈、蜂鳴器等器件管控手持激光焊槍上與激光出光控制、異常保護相關的器件應具備相應的認證資質(zhì)（如CCC認證、CE認證、CQC認證等）。試驗試驗條件應符合T/CWAN0064‖T/CEEIA585中規(guī)定的試驗條件要求。測試儀器應符合T/CWAN0064‖T/CEEIA585中規(guī)定的對測試儀器的要求。檢驗1所示：1檢驗項目序號檢驗項目檢驗類別技術要求與檢驗方法例行檢驗型式檢驗1一般外觀檢查○○10.12絕緣電阻○○10.2.13介電強度○○10.2.24制造廠規(guī)定的功能性試驗○○10.35密封性-○10.4.36激光相關性能-○10.57熱試驗-○10.68老化試驗-○10.79一般外觀檢查（測試后恢復）○○10.1注：“○”為檢驗項目。檢驗規(guī)則型式檢驗型式檢驗項目須包含表1中型式檢驗包含的所有檢驗項目。2合格，應另抽加倍數(shù)量的焊槍進行復檢，復檢全部合格，則認為該批產(chǎn)品合格；若復檢中仍有不合格項目，則判該批焊槍不合格。焊槍在下列情況下應進行型式檢驗：試制的新焊槍；焊槍的設計、工藝或所使用的材料有重大變更，足以影響某些特性和參數(shù)時。例行檢驗焊槍的例行檢驗應符合以下規(guī)則：1中例行檢驗包含的所有檢驗項目；例行檢驗的每個項目都應符合本標準要求；每把焊槍出廠前須經(jīng)制造廠檢驗部門進行例行檢驗，檢驗合格后方能出廠。技術要求與檢驗方法一般外觀檢查焊槍的外觀應符合以下要求：檢驗方法：通過目測法和通用測量工具檢查其是否滿足上述要求。絕緣性能絕緣電阻焊槍主體和手柄與噴嘴之間的絕緣電阻應≥2.5MΩ。焊槍主體和手柄與控制回路（進出機殼的任何回路）之間的絕緣電阻應≥2.5MΩ。通過下述試驗測試其合格與否：在室溫下，分別在焊槍手柄與噴嘴、焊槍手柄與控制回路之間施加500V的直流電壓，穩(wěn)定后讀數(shù)。介電強度50Hz60Hz1500V的工頻交流電壓，1min無擊穿或閃絡現(xiàn)象發(fā)生。50Hz60Hz1500V的工頻交流1min無擊穿或閃絡現(xiàn)象發(fā)生。通過下述試驗測試其合格與否：50Hz60Hz1500V10s1min，在切斷前迅速降壓。例行檢驗時，采用全電壓，持續(xù)時間≥5s5mA，觀察有無閃絡和擊穿現(xiàn)象。功能性試驗功能性試驗應按照制造廠制定的試驗規(guī)范及出廠檢驗標準執(zhí)行。機械要求表面質(zhì)量精度焊槍的精度應符合以下要求：按相同圖樣制造的焊槍零件，在不加任何修正下，都應具有互換性；所有接觸配合面都應密合，不允許有明顯錯位。密封性能焊槍的密封性應符合以下要求：0.1MPa的進氣壓力下正常工作，無泄漏現(xiàn)象；0.2MPa的進水壓力下正常工作，無泄漏現(xiàn)象；所有光學器件（除保護鏡外）應處于密閉腔內(nèi)。通過下述試驗測試其合格與否：將焊槍氣路輸出口密封，向焊槍氣路輸入口充入氣體介質(zhì)，并確保氣體壓力達到0.1MPa。保壓5min，檢查是否有泄漏。將水冷焊槍接至進口壓力0.2MPa的水源，堵住出水口，歷時1min，應無漏水、滲水現(xiàn)象。試驗也可用相同壓力的氣體進行。激光相關性能激光相關指標要求激光相關指標要求應符合以下規(guī)定:激光焊槍可承受的激光功率≥1.1倍的標稱值；激光傳輸效率（激光從輸入焊槍到輸出到工件表面）≥95%。測試條件進行激光相關性能測試時應符合以下測試條件：6的要求；多次測量功率時，應保證測試環(huán)境一致；液體冷卻式焊槍應按制造廠規(guī)定的冷卻液體流量連續(xù)通冷卻液。激光參數(shù)測量方法應按照以下方法和步驟測試激光傳輸效率：激光束從光纖頭輸出的功率按照GB/T15175中連續(xù)功率的規(guī)定測量。激光束從手持激光焊槍輸出的功率按照GB/T15175中連續(xù)功率的規(guī)定測量。手持激光焊槍傳輸效率按照公式（1）計算手持激光焊槍傳輸效率：?=?2×100% (1)?1式中：η——手持激光焊槍傳輸效率；P1——激光束從光纖頭輸出的功率，單位為W；P2——激光束從手持激光焊槍輸出的功率，單位為W。熱性能要求通用要求設備在正常或故障條件下工作時，任何部件的溫度，均不應造成設備出現(xiàn)著火危險。10.6.4溫升限值的要求。發(fā)熱試驗試驗條件設備應按照額定負載持續(xù)率以恒定輸出功率運行，周期為（10±0.2）min，以達到最大發(fā)熱的運行條件或位置做試驗。焊槍的夾緊裝置不應對試驗結果有明顯的影響，如散熱因素。液體冷卻式焊槍應按制造廠規(guī)定的冷卻液體流量連續(xù)通冷卻液。溫升試驗過程中，電纜軟管組件進口處的冷卻液的溫度應為環(huán)境溫度加上（10±5）K，壓力為制造廠規(guī)定的最低值。試驗參數(shù)的允差輸入到焊槍的激光功率：標稱值。發(fā)熱試驗的持續(xù)時間發(fā)熱試驗應進行到設備任何部件溫度上升速率≤2K/h，試驗時間≥60min。溫度測量方法按照GB/T15579.1中溫度測量方法的規(guī)定測量。溫升限值不管采用何種測量方法進行測量，手持激光焊槍應滿足：手持部位的外表面任何一處的溫升≤10K；電纜軟管組件的外表面任何一處的溫升≤40K；其它部件的最高溫度不應超過其相關標準規(guī)定的額定最高溫度；10.6.21：對于液冷式焊槍，溫升為正常接通冷卻液，出光工作后溫度達到熱平衡時的溫度值，與未出光40℃（溫度保護）的焊槍，若保護裝置在焊槍出現(xiàn)危險因素（溫升超標）要求。2：40℃10.6.240℃與環(huán)境溫度的差值加以修正。老化10℃～40℃8h。老化試驗后，焊槍例行檢驗應合格。輻射安全的防護要求應符合T/CWAN0064‖T/CEEIA585中輻射安全的防護要求。銘牌基本要求每臺手持激光焊槍上都應可靠地安裝或印制標記清晰且不易擦除的銘牌。15s15s，目測其合格與否。經(jīng)上述試驗后，標記仍應清晰可辨，且銘牌應不易移動也無卷曲。內(nèi)容銘牌上至少應標明以下內(nèi)容：由制造廠提供的產(chǎn)品型號（標記）；產(chǎn)品序列號。注1：銘牌的用途是向用戶說明設備特性，以便于正確選擇設備。2：追溯的信息即可。使用說明書要求GB7247.1（若適用的說明書，用戶可通過閱讀使用說明書，檢查其合格與否：概述；（手持激光焊槍及各種附件的重量、外形尺寸等；噴嘴正確使用場景指示表；各種指示標記和圖示符號說明；；焊接能力、負載持續(xù)率限制和有關的熱限制說明；所提供的防護等級的使用限制說明（如設備不適宜在雨中或雪中使用等）；對操作者和工作區(qū)域的人員人身防護的要求（如熱輻射、觸電、焊接煙塵、氣體、光照輻射、加熱的金屬、火花以及噪聲等）；（手持激光焊槍的正確維護規(guī)程（如清潔等）；（對控制系統(tǒng)的安全防護和示警要求及焊槍上自帶的安全防護方面的檢測說明）；可預見的錯誤使用的信息；發(fā)生故障時需要采用的措施；有關的線路圖和基本備件清單；壓力、流量、保護氣類型、有關的冷卻氣體或冷卻液體的