[发明专利]激光熔覆的闭环控制方法

摘要

本发明公开了一种激光熔覆的闭环控制方法，包括如下步骤：激光熔覆过程中使用两个测温区域不同的测温仪固定在激光器上，随激光器一起运动，并同时对准激光加热中心位置，实时测得两个不同区域内的平均温度Ti、Tn作为指示信号，当激光器运动前方出现特定尺寸范围内的孔洞时，根据指示信号的变化，实时减小激光功率，避免出现孔洞边缘温度过高而引起的塌边等缺陷。之后当激光器离开孔洞范围时，重新调整激光功率，恢复正常的激光熔覆过程。本发明在表面有孔洞的零件上进行激光熔覆，可以避免出现孔洞边缘温度过高而引起的塌边等缺陷，并且不需要进行复杂的轨迹规划。该方法能有效提高激光熔覆工艺质量并且能降低制造难度和成本。

主权项

1.一种激光熔覆的闭环控制方法，其特征在于，包括步骤：步骤100，在激光器的侧边设置用于检测当前温度的第一测温仪，所述第一测温仪的测量中心与所述激光器的激光加工中心重合，且所述第一测温仪的测温面积大于所述激光器熔覆时的熔池面积；步骤200，准备带有孔洞的待加工零件，设置激光器的初始激光功率与初始熔覆速度，以及预定熔覆轨迹，然后开始熔覆过程；所述激光器的侧边上还设置有提前检测前方孔洞的第二测温仪，所述第二测温仪的测温面积大于所述第一测温仪的测温面积，且测量中心与所述激光器的激光加工中心重合；当所述第二测温仪在当前采样周期获取的平均温度与其前一采样周期的平均温度差大于预定的降温值时，则降低所述激光器的激光功率至非熔覆功率；步骤300，通过控制模块根据熔覆速度设置所述第一测温仪的采样周期，在每个所述采样周期内，所述第一测温仪获取当前测温面积的平均温度；步骤400，控制模块利用当前采样周期的平均温度，减去前一个采样周期的平均温度，如：两者的差值大于预定的降温值，则降低所述激光器的激光功率至非熔覆功率；如：两者的差值为负值且小于预定的升温值，则恢复所述激光器的激光功率至熔覆；如：两者的差值位于预定的稳定温度范围时，不改变当前所述激光器的激光功率，继续下一个循环，直至熔覆过程结束。