[发明专利]基于温度反馈的激光焊接入射角实时调控系统及焊接方法

说明书

本发明公开了基于温度反馈的激光焊接入射角实时调控系统及其焊接方法，焊接系统包括激光焊接模块、焊接控制模块以及安装在激光焊接模块侧壁的夹持器和红外温度反馈模块，夹持器的一端固定在激光焊接模块的侧壁，另一端与红外温度反馈模块连接，通过夹持器的夹持端调节红外温度反馈模块的角度，便于红外测温仪测定特定区域的温度；本发明通过上述实时调控系统能够实时地检测特定区域的平均温度，温度过高，系统将会相应地作出反馈，对激光焊接入射角进行调整，增加激光在材料中的入射距离，有效地防止烧穿现象的发生。本发明特别适用于铝、镁合金等薄盖板结构的焊接。

技术领域

本发明涉及金属材料加工领域，尤其涉及基于温度反馈的盖板结构的激光入射角可实时调控的焊接系统及其焊接方法。

背景技术

发明主要是针对一些特定的结构，由于板子的厚度不同，在不同的位置，导热特征也不同，同时材料的熔点相对较低，加上板子相对较薄，对激光热输入特别敏感的一些合金如铝合金、镁合金，在采用激光焊等高能密度焊时容易出现烧穿现象。

经过大量试验表明，特定区域的焊接温度超过一定数值时，将会出现烧穿等焊接缺陷，而由于焊接参数予以设定后在焊接过程中遇到较高温度不能随时更改，所以容易导致烧穿等现象出现。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供基于温度反馈的激光焊接入射角实时调控系统及其焊接方法，该焊接系统是在焊接过程中对焊接区域的温度采取实时的反馈，焊接时如果检测温度较高，可相应地作出温度反馈，对激光焊接入射角作出上调，相对增加激光在材料中的入射距离，可以有效地防止烧穿现象的发生。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

基于温度反馈的激光焊接入射角实时调控系统，所述焊接系统包括激光焊接模块、焊接控制模块以及安装在激光焊接模块侧壁的夹持器和红外温度反馈模块，所述夹持器的一端固定在所述激光焊接模块的侧壁，另一端与所述红外温度反馈模块连接，通过所述夹持器的夹持端调节所述红外温度反馈模块的角度，便于红外测温仪测定特定区域的温度。

作为优选，所述夹持器包括螺纹固定端、一个转向轴一、一个转向轴二以及两个夹持臂，所述螺纹固定端一端固定在激光焊接模块侧壁，另一端连接所述转向轴一，所述转向轴一的另一端垂直连接所述转向轴二，在所述转向轴二的两端均连接设置所述夹持臂。

作为优选，所述夹持臂由折弯部和弧形夹持板组成，两块所述弧形夹持板之间形成用于夹持所述红外温度反馈模块的夹持腔，每块所述弧形夹持板的内壁上均设置凸起条，每两个所述凸起条之间形成散热通道。

作为优选，所述红外温度反馈模块通过传输模块一与所述焊接控制模块连接，所述焊接控制模块通过传输模块二与激光焊接模块连接。

作为优选，所述红外温度反馈模块侧壁通过气管连接有空压机。

作为优选，所述红外反馈模块前端套接一柱形隔热保护套。

作为优选，在所述红外温度反馈模块前端且在所述柱形隔热保护套内嵌入一平面保护镜片。

基于温度反馈的激光焊接入射角实时调控系统的焊接方法，包括以下步骤：

步骤一：在焊接控制模块上设定好激光焊接速度，激光功率，离焦量以及起焊角度θ₁，并调用设定好的焊接程序；

步骤二：在红外温度反馈模块端部安装保护装置，并在红外温度反馈模块一侧通过气管连接空压机，通过保护装置以及空压机保护红外探头不被损坏；

步骤三：通过夹持器连接好激光头和红外温度反馈模块，夹持器可以控制调节红外温度反馈模块的角度；