一种基于多传感在线监测的智能激光填粉焊接装置及方法制造方法及图纸

技术编号:42652109 阅读:28 留言:0更新日期:2024-09-06 01:44
本专利公开了一种基于多传感在线监测的智能激光填粉焊接装置及方法。该装置通过线激光测量仪对工件焊缝区进行预先扫描,实现焊缝区域的三维模型重构,获取焊缝长度、宽度、深度等典型特征信息。利用多传感监测设备实时获取激光填粉焊接过程的熔池动态特征信息,控制系统接收来自监测装置的数据,基于内置知识库,根据多传感监测数据实时调整送粉量与激光焊接工艺参数,将每次监测与焊后质量数据作为训练集,不断优化质量预测模型精度。所述装置及方法可用于各类飞行器轻合金零部件焊接,有助于优化激光填粉焊接工艺,提升焊接质量与效率,对推动高水平飞行器发展有重要战略意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光填粉焊接工艺优化领域,特别是涉及一种基于多传感在线监测的智能激光填粉焊接装置及方法


技术介绍

1、近年来,航空航天领域的快速发展对飞行器的使用材料与结构提出了更苛刻的要求。各类高强度合金被广泛应用于各类飞行器的关键零部件上。传统的铆接工艺会极大地增加飞行器的整体重量。激光焊接作为一种高能束焊,具有焊接速度快、热影响区小、焊后质量高的优点,成为航空航天合金焊接的主要选择之一。但在轻合金激光焊接过程中易出现气孔、裂纹等缺陷,因此通常在激光焊接过程中加入焊丝改善焊接质量,而金属粉末与焊丝相比所需的装配精度更低,具有更高的加工效率,适配范围更广,因此激光填粉焊成为当前的研究热点之一。由于激光焊接的能量密度高、热输入大,焊缝区域将会形成较大的温度梯度,因此激光焊接过程是一个复杂且不均匀的过程。针对各类结构的激光焊接工艺优化过程费时费力,且焊后质量检测成本较高,若能通过焊前的预测与焊接过程中的及时补偿,便能够有效地提高焊接效率、节约成本,因此亟需一种智能激光填粉焊接装置及方法。

2、针对智能激光填粉焊接装置及方法应满足以下要求:(1)准本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多传感在线监测的智能激光填粉焊接装置,其特征在于:主要包括激光填粉焊接与智能监测装置(1)和控制系统(2);

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感在线监测的智能激光填粉焊接装置,其特征在于:所述线激光测量仪(12)可对工件焊缝区域进行全方位扫描,实现焊接区域三维模型的重构,根据焊缝深度与宽度信息,以焊接质量为导向,通过控制系统的知识库选取合适的送粉量及工艺参数,控制送粉器(21)基于控制系统中的数据库根据所焊材料特性智能配置相应的粉末并实现自动混粉,配合激光发生器(20)实现工件的自动化激光填粉焊接。

3.根据权利要求1所述的一种基于多传感在线监测的...

【技术特征摘要】

1.一种基于多传感在线监测的智能激光填粉焊接装置,其特征在于:主要包括激光填粉焊接与智能监测装置(1)和控制系统(2);

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感在线监测的智能激光填粉焊接装置,其特征在于:所述线激光测量仪(12)可对工件焊缝区域进行全方位扫描,实现焊接区域三维模型的重构,根据焊缝深度与宽度信息,以焊接质量为导向,通过控制系统的知识库选取合适的送粉量及工艺参数,控制送粉器(21)基于控制系统中的数据库根据所焊材料特性智能配置相应的粉末并实现自动混粉,配合激光发生器(20)实现工件的自动化激光填粉焊接。

3.根据权利要求1所述的一种基于多传感在线监测的智能激光填粉焊接装置,其特征在于:所述光谱仪(14)可对激光焊接过程光谱强度进行监测,高速摄像机(15)实时拍摄熔池上表面形貌,红外测温仪(16)获取熔池动态温度变化,多传感...

【专利技术属性】
技术研发人员:占小红马龙飞王建峰李悦
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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