[發(fā)明專利]一種鈦合金蒙皮-桁條壁板雙激光束雙側同步焊接變形控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910524103.0
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN112338355B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 占小紅;楊紅艷;王飛云;高轉妮;顏廷艷;李云
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23K26/26
• 分類號: B23K26/26;B23K26/70;B23K103/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種鈦合金蒙皮-桁條壁板雙激光束雙側同步焊接變形控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：啟動CAE工作站，根據(jù)實際焊件形狀尺寸建立三維模型并劃分網格；

S2：根據(jù)實際焊接工況模擬焊接過程中溫度場和應力場分布；

S3：調整并校核熱源模型與有限元網格模型，適調參數(shù)獲得最優(yōu)焊接效果與模擬焊接過程數(shù)據(jù)；

S4：開啟紅外測溫儀與角度測量儀開關，啟動保護氣裝置與送絲裝置后，啟動激光器，對實際焊接件進行焊接作業(yè)；

S5：紅外測溫儀對焊縫實時溫度進行測量、角度測量儀對焊件與焊接操作平臺之間角度進行測量，反饋為即時數(shù)值信息并傳輸?shù)紺AE工作站；

S6：CAE工作站對實時反饋數(shù)據(jù)信息與模擬信息進行比較，若差值小于或等于5％則焊接工程正常進行，轉至S8；

S7：CAE工作站對實時反饋數(shù)據(jù)信息與模擬信息進行比較，若差值大于5％，則輸出差值數(shù)據(jù)至焊接系統(tǒng)控制裝置，焊接系統(tǒng)調整實際焊接共有參數(shù)改變熱輸入后繼續(xù)焊接，轉至S6；

S8：關閉激光器、保護氣裝置和送絲裝置，關閉紅外測溫儀與角度測量儀，焊接結束。

2.根據(jù)權利要求1所述的鈦合金蒙皮-桁條壁板雙激光束雙側同步焊接變形控制方法，其特征在于，所述焊接系統(tǒng)包括第一激光頭、第二激光頭、保護氣裝置、送絲裝置和焊接工作臺，第一激光頭與第二激光頭分別位于焊件兩側，各配置一個送絲嘴與保護氣嘴，焊接工作時送絲嘴裝置、保護氣裝置與激光頭同步運動；焊接系統(tǒng)控制裝置與CAE工作站通過數(shù)據(jù)傳輸線連接；

所述紅外測溫儀包括第一紅外測溫儀和第二紅外測溫儀，第一紅外測溫儀固定于第一激光頭機臂，并置于焊接移動方向的后側，第二紅外測溫儀固定于第二激光頭機臂沿焊接移動方向后側，角度測量儀固定于與焊接工作臺同一水平位置；

所述CAE工作站與第一紅外測溫儀、第二紅外測溫儀和角度測量儀通過數(shù)據(jù)傳輸線連接，焊接過程中接收實時焊縫溫度與變形數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權利要求2所述的鈦合金蒙皮-桁條壁板雙激光束雙側同步焊接變形控制方法，其特征在于，所述第一紅外測溫儀和第二紅外測溫儀焊接工作時與激光頭同步運動，監(jiān)測實時焊接位置在沿焊接方向后側2mm處焊縫溫度，并通過數(shù)據(jù)傳輸線將實時焊縫溫度參數(shù)傳輸至CAE工作站，直至焊接工作結束；測溫范圍在-30℃～3000℃。

4.根據(jù)權利要求2所述的鈦合金蒙皮-桁條壁板雙激光束雙側同步焊接變形控制方法，其特征在于，所述角度測量儀焊接工作時位置固定不變，同時對焊縫兩側焊件與工作臺之間產生角度進行實時測量，并通過數(shù)據(jù)傳輸線將實時角度參數(shù)傳輸至CAE工作站，直至焊接工作結束；測量角度范圍在0°～15°。

5.根據(jù)權利要求2所述的鈦合金蒙皮-桁條壁板雙激光束雙側同步焊接變形控制方法，其特征在于，所述CAE工作站數(shù)據(jù)信息輸入端與紅外測溫儀、角度測量儀連接，數(shù)據(jù)信息輸出端與焊接系統(tǒng)控制裝置相連接。