[發明專利]適于降低焊縫開裂傾向的激光焊接系統及其工作方法

在審

• 申請號: 201811388656.X
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109604766A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 王飛雁;宋德鋒
• 申請（專利權）人: 南京理工大學張家港工程院有限公司
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K9/235;H01Q1/22;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q15/00
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 祝進

本發明屬于焊接設備技術領域，具體涉及一種適于降低焊縫開裂傾向的激光焊接系統及其工作方法。其中本激光焊接系統包括：云服務器和控制模塊，以及分別與控制模塊相連的無線通信模塊、激光發射器、電加熱板；所述激光發射器適于發射激光束對焊接件的焊縫位置進行焊接；所述云服務器適于存儲電加熱板的加熱參數，并發送至控制模塊；以及所述控制模塊適于通過無線通信模塊接收該加熱參數，以控制電加熱板在焊接前對焊縫位置進行預熱，可以有效降低焊縫與母材的溫度差，避免焊縫出現驟冷驟熱的現象，降低了焊縫的開裂傾向。

技術領域

本發明涉及焊接設備技術領域，具體涉及一種適于降低焊縫開裂傾向的激光焊接系統及其工作方法。

背景技術

激光焊接就是通過激光發射器對準焊縫位置發出激光束，將焊材和焊縫處的母材熔合焊接的過程。由于焊接過程中激光束對焊縫區域進行瞬時高溫加熱，因此焊縫容易出現驟冷驟熱的現象，甚至引發裂紋。而通過加熱部件對工件進行預熱，可以有效降低焊縫區域的溫度差，從而降低開裂風險。

發明內容

本發明的目的是提供一種適于降低焊縫開裂傾向的激光焊接系統及其工作方法，通過控制模塊控制電加熱板在焊接前對焊縫位置進行預熱，去除焊縫表面的氧化層，提高了焊接質量。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種激光焊接系統，包括：云服務器和控制模塊，以及分別與控制模塊相連的無線通信模塊、激光發射器、電加熱板；所述激光發射器適于發射激光束對焊接件的焊縫位置進行焊接；所述云服務器適于存儲電加熱板的加熱參數，并發送至控制模塊；以及所述控制模塊適于通過無線通信模塊接收該加熱參數，以控制電加熱板在焊接前對焊縫位置進行預熱。

進一步，所述無線通信模塊包括：阻抗加載天線；所述阻抗加載天線包括：左手超材料、設置在左手超材料上表面的雙陷波天線和介于二者之間的空氣匹配層；其中所述左手超材料包括：第一介質基板，以及分別位于第一介質基板上、下表面的金屬單元陣列、金屬層；所述金屬單元陣列由若干金屬單元從上到下、從左到右排列而成。

進一步，所述金屬單元包括：矩形框貼片、從矩形框貼片的中心向外發散設置的多個Y形輻射貼片；所述Y形輻射貼片為偶數個，且對稱設置。

進一步，所述阻抗加載天線通過波導進行饋電；以及所述雙陷波天線為共面波導饋電的波導雙陷波天線。

進一步，所述雙陷波天線包括：第二介質基板、位于第二介質基板上的矩形輻射貼片、包繞在矩形輻射貼片外圍的環繞輻射貼片、沿矩形輻射貼片長邊中部向外延伸的輻射臂、安裝在輻射臂上的帶阻濾波器和平行設置在輻射臂兩側的共面貼片；所述共面貼片與矩形輻射貼片、輻射臂之間均留有間隙，以形成直流電感回路和直流通路電容。

進一步，所述矩形輻射貼片上設有開口相對的第一、第二U形縫隙；以及第二U形縫隙位于第一U形縫隙的U形內部。

進一步，所述共面貼片的長度長于大于輻射臂的長度，以適于沿輻射臂的端部向外延伸；所述雙陷波天線還包括：位于共面貼片外部的負載阻抗；所述負載阻抗的兩端分別連接輻射臂、共面貼片。

進一步，所述帶阻濾波器為抑制高階諧波濾波器。

進一步，所述帶阻濾波器包括：平行輻射臂設置的中間延伸線、分別位于中間延伸線兩端的微帶匹配單元和關于中間延伸線對稱設置的兩個T形微帶線；所述T形微帶線的兩端分別向內彎折呈U形；以及所述帶阻濾波器適于設置在輻射臂的中部，以通過各微帶匹配單元與輻射臂相連。

又一方面，本發明還提供了一種激光焊接系統的工作方法，所述激光焊接系統的控制模塊適于通過無線通信模塊接收云服務器發送的加熱參數，以控制電加熱板在焊接前對焊縫位置進行預熱。