激光焊接系统、控制装置、程序产品以及相应的焊接方法制造方法及图纸

技术编号:35722768 阅读:23 留言:0更新日期:2022-11-26 18:19
本发明专利技术特别是涉及不锈钢板的焊接领域,具体涉及一种用于激光焊接易氧化的工件的方法,所述方法至少包括以下步骤:激光焊接步骤,其用于对所述工件进行激光焊接而产生焊缝;以及激光清洁步骤,其用于在焊缝处进行激光表面清洁,以去除焊缝处在激光焊接操作期间产生的氧化产物。本发明专利技术还涉及一种激光焊接系统(1),包括:用于产生焊接激光束的激光发射装置(11);以及至少用于控制激光发射装置(11)以对易氧化的工件进行激光焊接的控制装置(12),其中,所述激光焊接系统(1)被配置成适于执行所述方法。还涉及一种相应的用于激光焊接系统(1)的控制装置(12)以及一种相应的计算机程序产品。可以更可靠、更简单地去除焊接蒙皮。更简单地去除焊接蒙皮。更简单地去除焊接蒙皮。

【技术实现步骤摘要】
激光焊接系统、控制装置、程序产品以及相应的焊接方法


[0001]本专利技术涉及一种用于激光焊接易氧化的工件的方法、一种激光焊接系统、一种用于激光焊接系统的控制装置以及一种计算机程序产品。

技术介绍

[0002]激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。激光焊接具有诸多优点,例如激光焊接可将热量降到最低的需要量,热影响区金相变化范围小,且因热传导所导致的变形亦较低。
[0003]目前,采用激光进行不锈钢焊接非常普遍。然而,不锈钢在焊接过程中容易氧化,这不仅影响焊接表面的外观,而且还影响表面的耐腐蚀性。现有的解决方案是在焊接过程中对正焊接的区域吹送保护气体、例如氮气、氩气和氦气,从而,在焊接过程中可使熔融物与空气隔离。
[0004]然而,使用保护气体也存在诸多不足。例如,需要另外的保护气体成本和相应的硬件成本。尤其是在某些复杂的工况下,保护气体不能完全覆盖焊接熔融物,这将使得焊缝不能完全避免氧化。在这种情况下,焊接表面不再光亮,而是为黄色,甚至呈现黑色,这极大地影响焊接表面的外观和降低耐腐蚀性。
[0005]为此,需要进行相应的改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种改进的用于激光焊接易氧化的工件的方法、一种激光焊接系统、一种用于激光焊接系统的控制装置以及一种计算机程序产品,以至少克服上述缺点之一。
[0007]根据本专利技术的第一方面,提供了一种用于激光焊接易氧化的工件的方法,所述方法至少包括以下步骤:激光焊接步骤,其用于对所述工件进行激光焊接而产生焊缝;以及激光清洁步骤,其用于在焊缝处进行激光表面清洁,以去除焊缝处在激光焊接操作期间产生的氧化产物。
[0008]根据本专利技术的一个示例性实施例,所述工件是不锈钢板;和/或所述激光焊接步骤和所述激光清洁步骤使用同一激光发射装置执行。
[0009]根据本专利技术的一个示例性实施例,所述激光焊接步骤和所述激光清洁步骤基于环芯可调焊接技术执行。
[0010]根据本专利技术的一个示例性实施例,所述激光焊接步骤以连续扫描激光焊接方式进行;和/或所述激光清洁步骤以激光高频振荡连续扫描方式进行。
[0011]根据本专利技术的一个示例性实施例,所述激光清洁步骤仅基于环芯可调焊接技术中的内芯执行;和/或在所述激光清洁步骤中,激光束在焊缝的宽度方向上以大于焊缝的宽度的振荡幅度振荡。
[0012]根据本专利技术的一个示例性实施例,所述激光焊接步骤和所述激光清洁步骤借助于
扫描振镜执行;和/或所述激光焊接步骤在没有保护气体或者保护气体不充分的情况下执行。
[0013]根据本专利技术的第二方面,提供了一种激光焊接系统,包括:用于产生焊接激光束的激光发射装置;以及至少用于控制激光发射装置以对易氧化的工件进行激光焊接的控制装置;其中,所述激光焊接系统被配置成适于执行所述方法。
[0014]根据本专利技术的一个示例性实施例,所述激光焊接系统还包括用于监测焊缝的焊缝监测单元,所述焊缝监测单元与所述控制装置通信连接,以便基于焊缝监测单元监测的焊缝特性确定激光清洁步骤的工作参数。
[0015]根据本专利技术的第三方面,提供了一种用于激光焊接系统的控制装置,其中,所述控制装置被配置成适于执行根据所述方法。
[0016]根据本专利技术的第四方面,提供了一种计算机程序产品,其中,所述计算机程序产品包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器执行时实施所述方法。
[0017]根据本专利技术的某些示例性实施例,可以更可靠、更简单地去除焊接氧化皮。
附图说明
[0018]下面,通过参看附图更详细地描述本专利技术,可以更好地理解本专利技术的原理、特点和优点。附图包括:
[0019]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于激光焊接不锈钢板的激光焊接系统的示意性原理框图。
[0020]图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于焊接不锈钢板的方法的原理图。
[0021]图3示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于焊接不锈钢板的方法的流程图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白,以下将结合附图以及多个示例性实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术,而不是用于限制本专利技术的保护范围。
[0023]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于激光焊接不锈钢板的激光焊接系统的示意性原理框图。
[0024]如图1所示,激光焊接系统1可以包括:用于产生焊接激光束、尤其是扫描焊接激光束的激光发射装置11和至少用于控制激光发射装置11以对不锈钢板2进行焊接、尤其是进行连续扫描焊接的控制装置12。在焊接过程中,不锈钢板2可以例如固定在工作台3上。工作台3可以例如为夹具。
[0025]本领域技术人员可以理解,工作台3也可接受控制装置12的控制,以便例如调整不锈钢板2的位置和/或方位、特别是其相对于激光发射装置11的位置和/或方位。
[0026]本领域技术人员可以理解,根据本专利技术的激光焊接系统1在焊接过程中可以整体上固定不动,而仅依靠激光发射装置11、例如其光学器件111控制激光束照射到不锈钢板2的位置,从而可在不锈钢板2上执行连续焊接。在这种情况下,不存在传统焊接过程中直线
电机的加减速问题,可以大大提高焊接速度,例如可达到10000mm/s的扫描焊接速度。
[0027]根据本专利技术的一个示例性实施例,激光发射装置11可以被配置成基于环芯可调焊接技术操作。这种环芯可调焊接技术是同属于本申请人的一项技术,其使用二合一激光光缆(LLK)向待加工工件发射激光束,具有减少飞溅、改善表面成型等优点。为了清楚起见,具体细节在此不再赘述。
[0028]根据本专利技术的一个示例性实施例,激光焊接系统1还可包括至少用于焊前预定位的定位装置13,以便能够使激光束相对于不锈钢板2以预定的方式移动/扫描、特别是能够根据不锈钢板2的位置来实时调整激光束的入射位置来避免损坏工件或工作台3。
[0029]激光发射装置11自身的控制器也可以认为是所述控制装置12的一部分。甚至在某些情况下,可将控制装置12集成于激光发射装置11上,例如在扫描振镜(PFO,Programming Focus Optical)的情况下。本专利技术对此并不进行任何限制。
[0030]根据本专利技术的一个示例性实施例,所述激光焊接在施加保护气体的情况下进行。
[0031]然而,实际中发现,由于诸多原因,即使施加了保护气体,也不能确保焊接部分(焊缝)没有被氧化,特别是在保护气体未覆盖到的位置处更是如此。
[0032]为此,根据本专利技术的一个示例性实施例,在激光焊接之后借助于激光执行焊缝处的表面清洁步骤,以去除残留的氧化产物,从而可改善外观和提高耐腐蚀性。由于采用了专门的表面清洁步骤,激光焊接甚至可以在没有保护气体的情况下执行。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光焊接易氧化的工件的方法,所述方法至少包括以下步骤:激光焊接步骤,其用于对所述工件进行激光焊接而产生焊缝;以及激光清洁步骤,其用于在焊缝处进行激光表面清洁,以去除焊缝处在激光焊接操作期间产生的氧化产物。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述工件是不锈钢板;和/或所述激光焊接步骤和所述激光清洁步骤使用同一激光发射装置(11)执行。3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述激光焊接步骤和所述激光清洁步骤基于环芯可调焊接技术执行。4.根据权利要求1

3中任一所述的方法,其中,所述激光焊接步骤以连续扫描激光焊接方式进行;和/或所述激光清洁步骤以激光高频振荡连续扫描方式进行。5.根据权利要求3或4所述的方法,其中,所述激光清洁步骤仅基于环芯可调焊接技术中的内芯执行;和/或在所述激光清洁步骤中,激光束在焊缝的宽度方向上以大于焊缝的宽度的振荡幅度振荡。6.根据权利要求1

5中任一所述的方法,其中,所述激光焊接步骤和所述激光清洁步骤借助于扫...

【专利技术属性】
技术研发人员:F
申请(专利权)人:通快中国有限公司
类型:发明
国别省市:

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