申请/专利权人：南京航空航天大学;西安钢研功能材料股份有限公司

申请日：2023-10-25

公开（公告）日：2023-12-19

公开（公告）号：CN117245219A

主分类号：B23K26/348

分类号：B23K26/348;B23K103/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.01.05#实质审查的生效;2023.12.19#公开

摘要：本发明公开了一种基于激光协同的Invar合金TIG焊接装置及方法，适用于Invar合金多层多道焊接，包括：TIG焊接每完成单层焊接后，激光传感器发射线激光对焊缝表面轮廓逐条采集，并将数据传输至计算机控制系统；计算机控制系统处理焊缝轮廓信息，针对每条焊缝轮廓提取多个特征点；计算机控制系统根据特征点位置定制修复路径、根据特征值大小分区域制定修复方法、调用基于人工神经网络和遗传算法相结合的自适应模型输出焊接工艺参数；激光振镜焊接系统接收修复策略并对待修复区域依次执行对应的修复工艺。本发明通过层间激光焊接修复，可以改善厚板Invar合金由于流动性能较差导致在坡口、层间出现未熔合缺陷的问题。

主权项：1.一种基于激光协同的Invar合金TIG焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、固定待焊的厚板Invar合金，预设多层多道焊的焊接层数和道数，设置TIG焊接工艺参数和焊接轨迹；步骤S2、TIG焊接系统开始单道焊接，完成该层的多道焊接任务后，激光传感器发射X向线激光，沿焊接方向Y向对该层焊缝表面轮廓逐条采集，并将数据传输至计算机控制系统，计算机控制系统依次处理每条焊缝表面轮廓信息，针对每条焊缝表面轮廓提取多个特征点Aij及其对应的特征值γij＝zijxij，其中，xij、zij分别为Aij与同轮廓上Aij最相邻的峰值点Bij的间距和高度差；步骤S3、定制修复策略：根据全焊缝的Aij位置定制修复路径，根据特征值γij的大小制定该位置的修复方法，根据xij、zij的大小调用基于人工神经网络和遗传算法相结合的自适应模型输出焊接工艺参数；其中修复方法判定关系为：针对γij≥0.7的区域，进行振镜激光填丝修复；针对0.4≤γij＜0.7的区域，进行振镜激光重熔修复；针对γij＜0.4的区域，不进行修复；步骤S4、计算机控制系统将修复策略传输至激光振镜焊接系统，激光振镜焊接系统依次对待修复区域执行振镜激光重熔焊、填丝焊；步骤S5、修复结束进行下一道TIG焊接，并往复循环步骤S2-S4，直至多层多道焊接完成。

全文数据：

权利要求：

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