CN104487200A - 与焊接熔池一起使用移动可消耗焊丝的方法和系统 - Google Patents

与焊接熔池一起使用移动可消耗焊丝的方法和系统 Download PDF

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Abstract

控制填充焊丝(140)的系统(100)和方法被提供。系统(100)包括高强度能量源(130)，所述高强度能量源(130)被配置来加热至少一个工件(115)，以在至少一个工件(115)的表面上创建熔池(145)。填充焊丝送进器(150)被配置来将填充焊丝(140)送进到所述熔池(145)中，并且行进方向控制器被配置来在行进方向上推进高强度能量源(130)和填充焊丝(140)，以将填充焊丝(140)沉积在至少一个工件(115)上。系统(100)还包括填充焊丝(140)控制器(195)，所述填充焊丝(140)控制器(195)被配置来在填充焊丝(140)的送进和推进期间在至少第一方向上移动填充焊丝(140)。至少第一方向被控制，以获得由熔池(145)形成的焊道的所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态。

Description

与焊接熔池一起使用移动可消耗焊丝的方法和系统
本申请要求美国临时专利申请No.61/668,818的优先权，所述美国临时专利申请No.61/668,818的全部内容通过引用被并入本文。
发明领域
本发明涉及根据权利要求1的控制填充焊丝的方法，并且涉及根据权利要求8的用于控制填充焊丝的系统。某些实施方案涉及在熔覆(overlaying)、焊接以及接合应用中使用填充焊丝。更特别地，某些实施方案涉及在用于钎焊(brazing)、熔敷(cladding)、堆焊(building up)、填充、表面硬化(hard-facing)熔覆、接合以及焊接应用中的任一个的系统和方法中控制填充焊丝。
技术背景
传统的填充焊丝焊接方法(例如，气体保护钨极弧焊(GTAW)填充焊丝方法)提供增加的沉积率以及超过单独传统弧焊速度的焊接速度。引导焊炬的填充焊丝由单独的电源来电阻加热(resistance-heated)。焊丝通过导电管被朝向工件送进并且延伸超过所述管。延伸部分是被电阻加热的，以使延伸部分接近或达到熔点并且接触焊接熔池。钨电极可以被用于加热和熔化工件以形成熔池。电源提供电阻熔化(resistance-melt)填充焊丝所需的大部分能量。在某些情况下，焊丝送进可能会滑脱(slip)或出现故障(falter)，并且焊丝中的电流可能会导致在焊丝末端和工件之间产生电弧。这样的电弧的额外的热量可能会导致焊穿和飞溅。此外，因为传统的填充焊丝方法使用电弧来将填充材料转移到焊缝，得到所期望的焊缝轮廓和/或控制焊接熔池的冷却率可能是困难的。
通过将常规的、传统的以及已提出的手段与如在本申请的其余部分中参照附图所阐述的本发明的实施方案相比，对本领域技术人员来说这样的手段的进一步的局限性和缺点将会变得明显。
发明内容
根据本发明的问题是要克服限制和缺点。该问题通过根据权利要求1的控制填充焊丝的方法以及通过根据权利要求8的用于控制填充焊丝的系统来解决。本发明的优选实施方案是从属权利要求的主题。本发明的实施方案包括在用于钎焊、熔敷、堆焊、填充、表面硬化熔覆、焊接以及接合应用中的任一个的系统和方法中控制填充焊丝。在一些实施方案中，所述方法包括利用高能量热源加热至少一个工件，以在至少一个工件的表面上创建熔池，以及将填充焊丝送进到熔池中。所述方法还包括在行进方向上推进高能量热源和填充焊丝中的每个，以将填充焊丝沉积在至少一个工件上。在填充焊丝的送进和推进期间填充焊丝在至少第一方向上被移动，其中至少第一方向不同于行进方向。所述方法进一步包括在至少第一方向上控制至少填充焊丝的移动，以获得由熔池形成的焊道的所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态(admixture)。
在一些实施方案中，所述系统包括高强度能量源，所述高强度能量源被配置来加热至少一个工件，以在至少一个工件的表面上创建熔池。填充焊丝送进器被配置来将填充焊丝送进到熔池中。行进方向控制器被配置来在行进方向上推进高强度能量源和填充焊丝中的每个，以将填充焊丝沉积在至少一个工件上。所述系统还包括填充焊丝控制器，所述填充焊丝控制器被配置来在填充焊丝的送进和推进期间在至少第一方向上移动填充焊丝，其中至少第一方向不同于所述行进方向。在至少第一方向上至少填充焊丝的移动被控制，以获得由熔池形成的焊道的所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态。
所述方法还包括至少在应用加热电流的流动的同时将来自高强度能量源的能量施加到所述工件，以加热所述工件。所述高强度能量源可以包括激光装置、等离子弧焊(PAW)装置、气体保护钨极弧焊(GTAW)装置、气体保护金属极弧焊(GMAW)装置、焊剂芯弧焊(FCAW)装置以及埋弧焊(SAW)装置中的至少一个。
从如下的说明书、权利要求书和附图，所要求保护的本发明的这些和其他特点以及图示说明的本发明的实施方案的细节将会被更加完整地理解。
附图简要说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方案，本发明的上述和/或其他方面将会更加明显，在所述附图中：
图1图示说明组合填充焊丝送进器和能量源系统的示例性实施方案的功能性示意方框图，所述系统用于钎焊、熔敷、堆焊、填充、表面硬化熔覆、接合以及焊接应用中的任一个；
图2A-图2C图示说明控制可以被图1的系统使用的填充焊丝的方法；
图3A和图3B图示说明控制可以被图1的系统使用的填充焊丝的方法；以及
图4A和图4B图示说明控制可以被图1的系统使用的填充焊丝的方法。
详细描述
现在将在下面通过参照所附的附图描述本发明的示例性实施方案。所描述的示例性实施方案意图帮助理解本发明，而不意图以任何方式限制本发明的范围。相似的参考编号在通篇中涉及相似的要素。
已知的是，在焊接操作中，焊接/接合操作典型地将多个工件接合在一起，其中填充金属与工件金属中的至少一些相结合来形成接头。由于期望增加焊接操作中的产品生产量，一直存在对这样的更快的焊接操作的需求，所述焊接操作并不产生具有不合标准的质量的焊缝。这对于使用类似技术的熔敷/表面化(surfacing)操作来说也是如此。注意的是，尽管以下讨论中的许多将涉及“焊接”操作和系统，但本发明的实施方案并不仅限于接合操作，而是可以被类似地用于熔敷、钎焊、熔覆等类型的操作。另外，需要提供这样的系统，所述系统可以在不利的环境状况下(例如，在遥远的工作场所)迅速地焊接。如下面所描述的，本发明的示例性实施方案提供超过现有焊接技术的显著的优点。这样的优点包括，但不限于，使用多个填充焊丝、调整焊缝轮廓、控制焊接熔池的冷却率、减少的导致工件轻度变形的总热量输入、非常高的焊接行进速度、非常低的飞溅率、没有保护措施(shielding)的焊接、以高的速度焊接电镀的或盖覆的材料而几乎没有或没有飞溅，以及以高的速度焊接复合(complex)材料。
图1图示说明组合填充焊丝送进器和能量源系统100的示例性实施方案的功能性示意方框图，所述系统100用于执行钎焊、熔敷、堆焊、填充、表面硬化熔覆以及接合/焊接应用中的任一个。系统100包括激光子系统130/120，所述激光子系统130/120能够将激光束110聚焦到工件115上，以加热工件115并且形成焊接熔池145。激光子系统是高强度能量源。激光子系统可以是任何类型的高能量激光源，包括但不限于二氧化碳、Nd:YAG、Yb-片(disk)、YB-光纤、光纤传递或直接二极管激光器系统。进一步地，甚至如果白光或石英激光器类型的系统具有足够的能量，可以使用它们。系统的其他实施方案可以包括起到高强度能量源作用的电子束、等离子弧焊子系统、气体保护钨极弧焊子系统、气体保护金属极弧焊子系统、焊剂芯弧焊子系统以及埋弧焊子系统中的至少一个。下面的说明书将反复地涉及激光系统、光束和电源供应器，然而，应该理解的是，这种涉及是示例性的，因为任何高强度能量源可以被使用。例如，高强度能量源可以提供至少500W/cm2。
应该注意的是，高强度能量源(例如本文所讨论的激光装置120)应该是具有足够的功率来为所期望的焊接操作提供必需的能量密度的类型。就是说，激光装置120应该具有足够的功率，以贯穿焊接工艺创建并且保持稳定的焊接熔池，并且也达到所期望的焊接熔深。例如，针对一些应用，激光器应该具有“穿透(keyhole)”被焊接的工件的能力。这意味着激光器应该具有足够的功率来完全地熔透工件，同时在激光器沿工件行进时保持所述熔深水平。示例性激光器应该具有1kW至20kW范围内的功率容量，并且可以具有5kW至20kW范围内的功率容量。更高功率的激光器可以被利用，但这可以变得非常昂贵。
激光子系统130/120包括可操作地彼此连接的激光装置120和激光电源供应器130。激光电源供应器130提供功率来操作激光装置120。激光装置120允许对焊接熔池145的尺寸和深度的精确控制，因为激光束110可以容易被聚焦/去焦或者具有非常容易被改变的它的光束强度。由于这些能力，分布在工件115上的热量可以被精确地控制。这种控制允许非常窄的焊接熔池的创建，以用于精确焊接以及将工件115上的焊接区域的尺寸最小化。
系统100还包括填充焊丝送进器子系统，所述填充焊丝送进器子系统能够提供至少一个阻性填充焊丝140，以在靠近激光束110处与工件115接触。当然，理解的是，关于本文的工件115，熔池(即焊接熔池145)被认为是工件115的一部分，因此涉及到与工件115接触包括与焊接熔池145接触。填充焊丝送进器子系统包括填充焊丝送进器150、导电管(contact tube)160以及焊丝电源供应器170。在操作期间，填充焊丝140由来自电源供应器170的电流来电阻加热，所述电源供应器170被可操作地连接在导电管160和工件115之间。根据本发明的实施方案，电源供应器170是脉冲直流(DC)电源供应器，然而交流(AC)或其他类型的电源供应器也是可能的。在一些示例性实施方案中，填充焊丝140被电源供应器170预先加热到它的熔点或接近它的熔点。从而，它在焊接熔池145中的出现将不会明显使熔池145冷却或凝固并且填充焊丝145被迅速地消耗到焊接熔池145中。
电源供应器170、填充焊丝送进器150以及激光电源供应器130可以被可操作地连接到感测和控制单元195。控制单元195可以控制焊接参数，例如焊丝送进速度、焊丝温度以及焊接熔池温度——仅举几例。为了实现这个目的，控制单元195可以接收这样的输入，例如被电源供应器130和170使用的功率、导电管160处的电压、通过填充焊丝(一个或多个)的加热电流(一路或多路)、针对填充焊丝(一个或多个)的所期望的和实际的温度(一个或多个)等等。2011年8月17日递交的、题为“启动和使用用于焊接的组合填充焊丝送进和高强度能量源的方法和系统(Method And System To Start And UseCombination Filler Wire Feed And High Intensity Energy Source For Welding)”的美国专利申请No.13/212,025，其全部内容通过引用被并入，描述包括示例性监测和控制方法的示例性感测和控制单元，所述感测和控制单元可以被并入本发明。
在本发明的示例性实施方案中，焊缝轮廓，即焊接熔池145的形状和/或尺寸，可以通过控制焊丝140相对于焊接熔池145的移动来改变。如图1所图示说明的，填充焊丝140在焊接熔池145中的作用位置可以通过控制导电管160的填充焊丝马达1730来控制。马达1730移动或平移导电管160，以使焊丝140相对于焊接熔池145的位置在焊接期间被移动。在示例性实施方案中，填充焊丝140在与激光束110相同的位置处对焊接熔池145起作用。在这样的情况下，激光束110可以有助于熔化填充焊丝140。然而，在其他示例性实施方案中，填充焊丝140可以远离激光束110对相同的焊接熔池145起作用。当然，当电弧型加热子系统代替激光子系统被使用时，填充焊丝140远离电弧对焊接熔池145起作用。在一些示例性实施方案中，填充焊丝马达1730将控制导电管160，以使焊丝140在焊接熔池145内的移动与激光束110的移动相协调。在这方面，马达1730可以被可操作地连接到感测和控制单元195并且与感测和控制单元195通信和/或直接与激光动作控制子系统1710/1720通信。激光动作控制子系统1710/1720包括马达1710和光学器件驱动单元1720。马达1710移动或平移激光器120，以使光束110相对于焊接熔池145的位置在焊接期间移动。就是说，当激光束110和焊丝140在焊接工艺期间相对于工件115(即，焊缝的方向(见箭头111))被移动时，激光束110也可以相对于焊接熔池145被移动。例如，基于焊接参数，马达1710可以与焊缝的方向一致地来回地、沿焊缝的宽度来回地、以圆形的模式、以椭圆形的模式等等来平移光束110。可替换地，或者除了移动激光束110之外，光学器件驱动单元1720可以控制激光器120的光学器件，所述光学器件控制激光束110的形状和/或强度。例如，光学器件驱动单元1720可以导致光束110的焦点相对于工件115的表面移动或改变，因而改变焊接熔池145的熔透或深度。在一些示例性实施方案中，光学器件驱动单元1720可以导致激光器120的光学器件改变光束110的形状并且因而改变焊接熔池145的形状。激光动作控制子系统1710/1720的操作在2011年8月7日递交的题为“启动和使用用于焊接的组合填充焊丝送进和高强度能量源的方法和系统(Method And System To Start And Use Combination Filler Wire Feed And HighIntensity Energy Source For Welding)”并且其全部内容通过引用被并入的美国专利申请No.13/212,025中被进一步讨论。
通过能够相对于熔池移动焊丝140，本发明的实施方案能够调整熔池的形状、轮廓和高度，以及在焊接期间获得所期望的焊接熔池混合状态。例如，如果焊接熔池145是相对大的，则焊丝140的移动将允许焊丝140在焊接/熔敷期间遍及熔池145被相对均匀地沉积和分布。而且，在操作期间将焊丝140在不同时间递送到熔池145的某些部分可以是可期望的。本发明的实施方案通过将焊丝140在适当的时间递送到熔池145中的合适位置来允许这种情况出现。进一步地，焊接熔池的混合(mixing)可以通过在焊接期间相对于熔池移动焊丝140来增强。
在一些示例性实施方案中，感测和控制单元195可以使用马达1730将焊丝140的移动与激光束110的移动同步。在示例性实施方案中，如图2A和2B所图示说明的，激光束110和焊丝140分别通过马达1710和1730都以圆形的模式被移动。焊丝140相对于光束110的相对位置可以通过马达1730来调整，以确保当光束110和焊丝140在焊缝的方向上(见箭头111)向前移动时，焊丝140在熔池145处于它的最佳温度的时刻入射到焊接熔池145。例如，如图2B所示，焊丝140将紧接在光束110加热焊接熔池145之后入射到焊接熔池145上的点X。因此，本发明的实施方案可以使焊丝140跟随光束110(或其他热源)的移动，以将到熔池145中的焊丝140的吸收最优化，这在图2C中被一般地示出。当然，在最佳入射点上的准确定时可以根据焊接熔池145的温度、激光束110的强度、填充焊丝140的类型、填充焊丝140的送进速度等等来变化。
此外，焊丝140和激光束110可以遵循其他的模式并且它们的移动不需要被同步。例如，图3A和图3B图示说明这样的实施方案，其中激光束110和填充焊丝140沿单个路线来回地被平移。根据光束110和焊丝140跨焊接熔池145的宽度(图3A)被平移还是与焊接熔池一致地(图3B)被平移，这些实施方案可以被用来根据所期望的焊缝的形状来按照需要延长或加宽熔池145。当然，许多其他的模式是可能的。例如，光束110和焊丝140可以在焊接熔池145中以椭圆形的模式而不是以图2A和图2B所示的圆形的模式被平移。当然，这样的模式的任何组合可以被用来按照需要延长或加宽焊接熔池145，以得到所期望的焊缝轮廓。此外，2011年8月7日递交的题为“启动和使用用于焊接的组合填充焊丝送进和高强度能量源的方法和系统(Method And System To Start And UseCombination Filler Wire Feed And High Intensity Energy Source For Welding)”并且其全部内容通过引用被并入的美国专利申请No.13/212,025，提供可以在本发明中使用的附加的模式。
在一些实施方案中，焊丝140的动作与激光束110的动作是独立的。就是说，激光束110和焊丝140的模式不需要是相同的。例如，激光束110可以具有椭圆形的模式而焊丝140具有圆形的或来回的模式。仍然在其他实施方案中，激光束110可以相对于焊接熔池145保持静止，而只有焊丝140相对于焊接熔池145被移动或平移。
在本发明的一些示例性实施方案中，填充焊丝140可以被用来控制焊接熔池145的冷却率。例如，为了使焊缝冷却和凝固，填充焊丝140可以比焊接熔池145更冷却。这样的焊接系统在位置不当的焊接(out-of-position welding)中可以是有优势的，因为焊接熔池145在它可以下陷(sag)或从焊接接头溢出之前将开始冷却和凝固。然而，为了防止在焊接熔池145内不合期望的局部的(或不均匀的)冷却或凝固，马达1730可以如上面所讨论地移动焊丝140，以确保较冷却的填充焊丝140遍及焊接熔池145被均匀地传送。相反地，在一些焊接操作中，为了防止焊接熔池145太迅速地冷却或凝固，具有比焊接熔池145热的填充焊丝140可以是合乎期望的。同样，填充焊丝140可以通过马达1730来移动，以保持焊接熔池145的温度一致。
在图2A-图3B所示出的实施方案中，填充焊丝140在焊接操作期间尾随(trail)光束110。然而，这不是必需的，因为填充焊丝140可以被设置在领先(leading)的位置。进一步地，具有在行进方向上与光束110一致的焊丝140不是必需的，而是焊丝可以从任何方向入射熔池，只要填充焊丝140与光束110对相同的焊接熔池145起作用。
在上面所讨论的实施方案中，只有一个填充焊丝被使用。然而，本发明不限于将单个填充焊丝引导到焊接熔池145。与大多数的焊接工艺不同，填充焊丝140在焊接工艺期间与焊接熔池145接触并且陷入焊接熔池145中。这是因为这种工艺不用焊接电弧来转移填充焊丝140而是简单地将填充焊丝140熔化到焊接熔池145中。因为在本文所描述的焊接工艺中没有焊接电弧产生，多于一个填充焊丝可以被引导到任何一个焊接熔池，即，送进器子系统可以能够同时提供一个或更多个焊丝。通过增加到给定的焊接熔池的填充焊丝的数量，焊接工艺的整体熔敷率可以被显著地增加而不需要在热量输入上的显著增加。因此，考虑的是，留隙焊根(open root)焊接接头可以以单个焊道被填充。此外，与填充焊丝的熔敷率一起，焊缝的形状和特性可以通过使用附加的填充焊丝来如所期望的改变。在这样的程度上，即多个填充焊丝被利用并且都如本文所描述的被加热，本发明的实施方案可以针对每个焊丝使用单个电源供应器170。
在一些示例性实施方案中，如图4A和图4B所图示说明的，两个填充焊丝入射焊接熔池145。两个或更多个填充焊丝被使用的实施方案类似于上面所讨论的实施方案。从而，为简洁起见，只有相关的区别将被讨论。如图4A和图4B所示，第二填充焊丝140'在宽度方向上与焊丝140一致地入射焊接熔池145。然而，这种配置不是限制性的并且焊丝140'可以在焊缝的方向上(见箭头111)与焊丝140一致地入射熔池145。当然，在焊接操作期间，焊丝140和140'不需要如图4A和图4B所示的是在尾随位置，而是焊丝140'或140或二者可以是在领先位置。焊丝140'可以由与焊丝140相同的材料构成或者它可以根据所期望的焊缝由不同的材料构成。例如，焊丝140'可以被用于表面硬化和/或为工件提供耐腐蚀性(corrosion resistance)，而焊丝140可以被用于对工件增加构造。
在一些示例性实施方案中，焊丝140'可以通过马达以类似于上面所讨论的焊丝140的方式被控制。例如，如图4A和图4B所示，焊丝140'通过马达(未示出)以顺时针的模式被移动而焊丝140以逆时针的方式被移动。焊丝140和140'的移动可以如上面所讨论的被控制，以获得所期望的焊缝形状。当然，焊丝不限于圆形的模式或者以相反的方向移动(即，顺时针和逆时针)。焊丝140和140'可以使用上面所讨论的模式的任何组合被控制，以获得所期望的焊缝轮廓。
在一些实施方案，第二填充焊丝可以被用来控制焊缝145的温度。例如，第二填充物的送进率和/或温度可以基于焊接熔池145的所期望的温度被控制。类似于上面所讨论的示例性实施方案，第二填充焊丝可以比焊接熔池的温度更冷或更热，并且焊丝140'可以被控制来确保焊缝145的温度是一致的。
在图1中，为清楚起见，激光电源供应器130、热焊丝电源供应器170以及感测和控制单元195被分开示出。然而，在本发明的实施方案中，这些部件可以被一体制成为单个焊接系统。本发明的方面不需要将上面各个所讨论的部件保持为分开的物理单元或独立的结构。
尽管已经参照某些实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以进行各种改变并且等同方案可以被替代，而不偏离本发明的范围。另外，可以进行许多修改来使特定情形或材料适用于本发明的教导，而不偏离其范围。因此，并不意图将本发明限于所公开的特定实施方案，本发明将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施方案。
参考编号
100  系统                           150  焊丝送进器
110  激光束                         160  导电管
111  箭头                           170  电源供应器
115  工件                           195  控制单元
120  激光装置                       1710 马达
130  电源供应器                     1720 光学器件驱动单元
140  填充焊丝                       1730 焊丝马达
140'  焊丝
145   焊接熔池

Claims (15)

1.一种控制填充焊丝的方法，所述方法包括：
利用高能量热源加热至少一个工件，以在所述至少一个工件的表面上创建熔池；
将填充焊丝送进到所述熔池中；
在行进方向上推进所述高能量热源和所述填充焊丝中的每个，以将所述填充焊丝沉积在所述至少一个工件上；
在所述填充焊丝的所述送进以及所述填充焊丝的所述推进期间在至少第一方向上移动所述填充焊丝，其中所述至少第一方向不同于所述行进方向；以及
在所述至少第一方向上控制至少所述填充焊丝的所述移动，以获得由所述熔池形成的焊道的所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所述至少第一方向上所述填充焊丝的所述移动包括以下方式中的至少一种：与所述行进方向一致的来回运动、横向于所述行进方向的来回运动、圆形运动以及椭圆形运动。
3.如权利要求1或2所述的方法，还包括：
在所述填充焊丝进入所述熔池之前，将所述填充焊丝预先加热到或接近所述填充焊丝的熔化温度。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述高能量热源包括激光器，所述激光器将激光束引导到所述至少一个工件上以创建所述熔池，并且所述方法还包括：
在所述高能量热源的所述推进期间在至少第二方向上移动所述激光束，其中所述至少第二方向不同于所述行进方向，
其中获得由所述熔池形成的所述焊道的所述所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态的所述控制还包括在所述至少第二方向上控制所述激光束的所述移动，并且
其中在所述至少第二方向上所述激光束的所述移动包括以下方式中的至少一种：与所述行进方向一致的来回运动、横向于所述行进方向的来回运动、圆形运动以及椭圆形运动。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，还包括：
将第二填充焊丝送进到所述熔池中；以及
在所述行进方向上推进所述第二填充焊丝，以将所述第二填充焊丝沉积在所述至少一个工件上，
在所述第二填充焊丝的所述送进以及所述第二填充焊丝的所述推进期间在至少第三方向上移动所述第二填充焊丝，其中所述至少第三方向不同于所述行进方向，
其中获得由所述熔池形成的所述焊道的所述所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态的所述控制还包括在所述至少第三方向上控制所述第二填充焊丝的所述移动，并且
其中在所述至少第三方向上所述第二填充焊丝的所述移动包括以下方式中的至少一种：与所述行进方向一致的来回运动、横向于所述行进方向的来回运动、圆形运动以及椭圆形运动。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中在所述至少第二方向上和/或在所述至少第三方向上对所述激光束的和/或所述第二填充焊丝的所述移动的所述控制与在所述至少第一方向上对所述填充焊丝的所述移动的所述控制同步，或者其中在所述至少第二方向上和/或在所述至少第三方向上对所述激光束的和/或所述第二填充焊丝的所述移动的所述控制与在所述至少第一方向上对所述填充焊丝的所述移动的所述控制是独立的。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中所述至少第一方向是与所述至少第三方向的方向相反的方向。
8.一种用于控制填充焊丝(140,140')的系统(100)，所述系统(100)包括：
高强度能量源，所述高强度能量源加热至少一个工件(115)，以在所述至少一个工件(115)的表面上创建熔池；
填充焊丝送进器(150)，所述填充焊丝送进器(150)将填充焊丝(140,140')送进到所述熔池中；
行进方向控制器，所述行进方向控制器在行进方向上推进所述高强度能量源和所述填充焊丝(140,140')中的每个，以将所述填充焊丝(140,140')沉积在所述至少一个工件(115)上；以及
填充焊丝控制器，所述填充焊丝控制器在所述填充焊丝(140,140')的所述送进以及所述填充焊丝(140,140')的所述推进期间在至少第一方向上移动所述填充焊丝(140,140')，其中所述至少第一方向不同于所述行进方向，
其中在所述至少第一方向上至少所述填充焊丝(140,140')的所述移动被控制，以获得由所述熔池形成的焊道的所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态。
9.如权利要求8所述的系统(100)，其中在所述至少第一方向上所述填充焊丝(140,140')的所述移动包括以下方式中的至少一种：与所述行进方向一致的来回运动、横向于所述行进方向的来回运动、圆形运动以及椭圆形运动。
10.如权利要求8或9所述的系统(100)，还包括：
焊丝电源供应器，所述焊丝电源供应器在所述填充焊丝(140,140')进入所述熔池之前，将所述填充焊丝(140,140')预先加热到或接近所述填充焊丝(140,140')的熔化温度。
11.如权利要求8至10中的任一项所述的系统(100)，其中所述高强度能量源包括激光器(120)，所述激光器(120)将激光束(110)引导到所述至少一个工件(115)上以创建所述熔池，并且所述系统(100)还包括：
激光束控制器，所述激光束控制器在所述高强度能量源的所述推进期间在至少第二方向上移动所述激光束(110)，其中所述至少第二方向不同于所述行进方向，
其中获得由所述熔池形成的所述焊道的所述所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态的所述控制还包括在所述至少第二方向上控制所述激光束的所述移动，并且
其中在所述至少第二方向上所述激光束的所述移动包括以下方式中的至少一种：与所述行进方向一致的来回运动、横向于所述行进方向的来回运动、圆形运动以及椭圆形运动。
12.如权利要求8至11中的任一项所述的系统(100)，其中在所述至少第二方向上对所述激光束(110)的所述移动的所述控制与在所述至少第一方向上对所述填充焊丝(140,140')的所述移动的所述控制同步，和/或其中在所述至少第二方向上所述控制所述激光束(110)的所述移动与在所述至少第一方向上所述控制所述填充焊丝(140,140')的所述移动是独立的。
13.如权利要求8至12中的任一项所述的系统(100)，还包括：
第二填充焊丝送进器，所述第二填充焊丝送进器将第二填充焊丝(140')送进到所述熔池中，所述行进方向控制器进一步被配置来在所述行进方向上推进所述第二填充焊丝(140')，以将所述第二填充焊丝(140')沉积在所述至少一个工件(115)上；以及
第二填充焊丝控制器，所述第二填充焊丝控制器在所述第二填充焊丝的所述送进以及所述第二填充焊丝(140')的所述推进期间在至少第三方向上移动所述第二填充焊丝，其中所述至少第三方向不同于所述行进方向，
其中获得由所述熔池形成的所述焊道的所述所期望的形状、轮廓、高度、尺寸或混合状态的所述控制还包括在所述至少第三方向上控制所述第二填充焊丝(140')的所述移动，并且
其中在所述至少第三方向上所述第二填充焊丝(140')的所述移动包括以下方式中的至少一种：与所述行进方向一致的来回运动、横向于所述行进方向的来回运动、圆形运动以及椭圆形运动。
14.如权利要求8至13中的任一项所述的系统(100)，其中在所述至少第三方向上对所述第二填充焊丝(140')的所述移动的所述控制与在所述至少第一方向上对所述填充焊丝(140)的所述移动的所述控制同步，和/或其中在所述至少第三方向上对所述第二填充焊丝(140')的所述移动的所述控制与在所述至少第一方向上对所述填充焊丝(140)的所述移动的所述控制是独立的。
15.如权利要求8至14中的任一项所述的系统(100)，其中所述至少第一方向是与所述至少第三方向的方向相反的方向。
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