[發(fā)明專利]激光焊接系統(tǒng)、激光焊接控制方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110306859.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN112935553A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范霽康;宋友民;韋瑋;明曉芳;郭瑞·弗拉基米爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山華恒焊接股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/24
• 分類號(hào): B23K26/24;B23K26/082;B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 蘇州謹(jǐn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 葉棟

本申請(qǐng)涉及一種激光焊接系統(tǒng)、激光焊接控制方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括：工作臺(tái)、放置在工作臺(tái)上的墊板，墊板用于放置至少兩個(gè)相互對(duì)接的第一板材和第二板材，且第一板材和第二板材之間不等厚；以及具有掃描功能的激光焊接裝置，在焊接過程中沿與焊接方向相垂直的方向進(jìn)行激光掃描，以對(duì)第一板材和第二板材的對(duì)接接口處進(jìn)行焊接；激光焊接裝置在至少兩個(gè)不同的激光掃描位置對(duì)應(yīng)的激光輸出功率不同；可以解決使用雙光束激光對(duì)不等厚板材進(jìn)行激光焊接時(shí)，由于激光能量的分配不夠靈活，導(dǎo)致存在未熔合、存在氣孔等焊接缺陷的問題；可以在掃描的同時(shí)控制不同激光掃描位置的激光輸出功率實(shí)現(xiàn)不等厚板對(duì)接的高質(zhì)量焊接。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種激光焊接系統(tǒng)、激光焊接控制方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

激光焊接(或稱激光拼焊)是采用激光熱源將不同種類、不同厚度、不同大小的板材通過焊接方式連接成一塊整體板材的技術(shù)。比如：通過激光焊接方式對(duì)不等厚的板材進(jìn)行焊接。

由于不等厚的兩個(gè)板材在對(duì)接接口處的厚度不同，因此，融化所需的能量不同。因此，通過激光輸出功率不變的方式對(duì)不等厚的兩個(gè)板材進(jìn)行激光焊接時(shí)，會(huì)出現(xiàn)焊接過程不穩(wěn)定，厚板側(cè)未熔合、薄板側(cè)焊穿等成形問題。

為了控制薄板側(cè)和厚板側(cè)的能量分布，在一種典型的焊接方法中，采用并列雙光束激光焊來焊接不等厚板，使照射在厚板上的激光束能量增大，照射在薄板上的激光束能量減小，以控制薄板側(cè)和厚板側(cè)的熔化量，改善焊縫成形。

然而，雙光束激光僅能實(shí)現(xiàn)激光能量在兩個(gè)點(diǎn)上的分配，不能實(shí)現(xiàn)在整個(gè)焊接區(qū)域內(nèi)的分配，因此，通過雙光束激光對(duì)不等厚板材進(jìn)行焊接時(shí)還存在未熔合、存在氣孔等焊接缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N激光焊接系統(tǒng)、激光焊接控制方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，可以解決使用雙光束激光對(duì)不等厚板材進(jìn)行激光焊接時(shí)，由于激光能量的分配不夠靈活，導(dǎo)致存在未熔合、存在氣孔等焊接缺陷的問題。本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：

第一方面，提供一種激光焊接系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

工作臺(tái)；

放置在所述工作臺(tái)上的墊板，所述墊板用于放置至少兩個(gè)相互對(duì)接的第一板材和第二板材，且所述第一板材和所述第二板材之間不等厚；

具有掃描功能的激光焊接裝置，在焊接過程中沿與焊接方向相垂直的方向進(jìn)行激光掃描，以對(duì)所述第一板材和所述第二板材的對(duì)接接口處進(jìn)行焊接；所述激光焊接裝置在至少兩個(gè)不同的激光掃描位置對(duì)應(yīng)的激光輸出功率不同。

可選地，按照所述至少兩個(gè)不同的激光掃描位置對(duì)應(yīng)的激光輸出功率焊接后，所述第一板材和所述第二板材之間的焊縫滿足期望焊接標(biāo)準(zhǔn)。

可選地，所述期望焊接標(biāo)準(zhǔn)包括：

所述焊縫正面咬邊或塌陷小于預(yù)設(shè)閾值；以及，

所述焊縫背面對(duì)接接口處完全融合。

可選地，激光掃描的掃描軌跡上的各個(gè)掃描位置對(duì)應(yīng)的激光輸出功率基于最大激光輸出功率確定；所述最大激光輸出功率與激光焊接速度、所述第一板材對(duì)應(yīng)的熱物理性能系數(shù)、以及所述第一板材的厚度相關(guān)；其中，所述第一板材的厚度大于所述第二板材的厚度。

可選地，相鄰兩個(gè)激光掃描位置之間的激光輸出功率均勻變化。

可選地，所述激光焊接裝置的掃描軌跡包括位于所述第一板材上的第一區(qū)域和位于所述第二板材上的第二區(qū)域；

每個(gè)第一激光掃描位置對(duì)應(yīng)的激光輸出功率為：所述第一激光掃描位置對(duì)應(yīng)的第一權(quán)重和所述最大激光輸出功率的乘積；所述第一激光掃描位置的第一掃描距離與所述第一權(quán)重呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；