[发明专利]连续变截面工件激光焊接方法和系统

权利要求书

1.一种连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，包括：

根据待焊接的连续变截面工件对接后形成的连接缝预设激光束或所述连续变截面工件的运行轨迹，根据所述连续变截面工件的尺寸预设激光束焦点的位置参数和位置变化参数，按照公式：Y＝-k(T-L)来预设激光束焦点的位置；公式中Y为离焦量，T为对应焊接位置处的所述连续变截面工件的厚度，L为激光焦长，k为焊接材质影响系数，当所述连续变截面工件的材质为高反材料有色金属时，k的取值在0.4～0.6的范围内，当所述连续变截面工件的材质为黑色金属时，k的取值在0.2～0.4的范围内；

焊接时通过激光焊接头内的聚焦透镜振动实现激光束焦点的位置调整。

2.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，聚焦透镜的振动频率为10-500Hz，振幅0.5-10mm。

3.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，在焊接过程中，调整激光功率以使熔深尺寸与该位置处的厚度匹配。

4.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，通过传感器检测激光焊接头到所述连续变截面工件之间的距离变化来调整激光功率。

5.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，在焊接过程中，通过监控器监控熔深尺寸以对激光功率进行修正。

6.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，在焊接过程中，所述激光焊接头发射出的激光束平行于竖直面，所述激光束与连接缝垂直。

7.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，焊接过程中，使所述激光焊接头保持水平运动，或使连续变截面工件保持水平运动。

8.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，在焊接前，还需要根据所述连续变截面工件的厚边和薄边的厚度预设激光参数的变化范围。

9.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，将待焊接的连续变截面工件对接时，所述连续变截面工件水平面在下，变截面向上，采用卡固机构将待焊接的连续变截面工件卡紧。

10.根据权利要求1所述的连续变截面工件激光焊接方法，其特征在于，所述连续变截面工件的厚度为1.0-10.0mm，变截面厚度均匀过渡。

11.一种连续变截面工件激光焊接系统，其特征在于，用于实施如权利要求1～10任一项所述的连续变截面工件激光焊接方法，包括激光焊接机构、控制系统以及移动控制机构，所述激光焊接机构包括激光焊接头，所述控制系统可预设激光束焦点的位置参数和位置变化参数，所述控制系统与所述移动控制机构以及所述激光焊接机构通信连接用于向所述移动控制机构以及所述激光焊接机构下发指令，所述移动控制机构用于控制所述激光焊接头对应连接缝运动或用于控制待焊接的连续变截面工件对应连接缝运动，所述激光焊接头为内部聚焦透镜可振动调节的激光焊接头。

12.根据权利要求11所述的连续变截面工件激光焊接系统，其特征在于，所述激光焊接系统还包括用于检测所述激光焊接头到所述连续变截面工件之间的距离的传感器，所述传感器设置于所述激光焊接头上，所述传感器与所述控制系统通信连接。

13.根据权利要求11所述的连续变截面工件激光焊接系统，其特征在于，所述激光焊接系统还包括用于监控熔深尺寸的监控器，所述监控器与所述控制系统通信连接。