[发明专利]一种基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法

权利要求书

1.一种基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：包括分激光处理和脉冲磁处理，具体是按以下步骤进行的：

（1）、激光处理：利用分光镜对激光器发射的原始激光束进行分光，经过第一光栅形成三束光，分别为中央光束、光束a、b和光束c、d，之后通过反光镜和第二光栅控制三束光的光斑大小和位置；

（2）、脉冲磁处理：脉冲放电装置通过不同形式的磁化器进行脉冲放电，从而产生强脉冲磁场，对焊管焊缝进行脉冲磁处理，即磁头输出具有脉冲磁处理参数的脉冲磁对焊缝进行扫描处理。

2.如权利要求1所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：激光处理的步骤是：首先，依据焊缝实际宽度，调整三束光的光斑直径，使得激光可照射到焊缝、热影响区和母材；其次，调整输出功率，使三束光的强度依次减小；再次，确定三束光之间的搭接量，使光斑有交汇；最后，使三束光同步对焊缝区域进行扫描。

3.如权利要求1所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：脉冲磁处理的步骤是：首先，确定脉冲磁场方向为垂直于焊缝方向；然后调整脉冲磁参数沿焊缝方向对焊缝进行处理。

4.如权利要求1所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：激光处理采用连续方式二氧化碳激光器。

5.如权利要求2所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：三束光并行进行扫描，并根据焊接接头的具体尺寸，确定激光处理参数。

6.如权利要求5所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：激光处理参数包括激光器的输出功率、移动速度、光斑直径、搭接量和扫描次数。

7.如权利要求6所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：激光器的输出功率为0~15kW，移动速度15~35mm/s，中央光束光斑直径为0~15mm，光束a、b的光斑直径为0~10mm，光束c、d的光斑直径为0~5mm，搭接量为0.2~1.0mm，扫描次数为3~7次。

8.如权利要求1或2所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：脉冲磁处理采用低频、高场强的窄脉冲磁场。

9.如权利要求1或2所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：脉冲磁处理参数包括脉冲磁场强度、频率、脉宽、处理时间和扫描次数。

10.如权利要求9所述的基于激光和脉冲磁的焊管焊接残余应力消除方法，其特征在于：脉冲磁场强度为10⁵~10⁶ A/ m，频率为0. 2~1.0 Hz，脉宽15%~35%，处理时间90~150s，扫描次数3~6次。