CN109865942A - 一种激光焊接方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光焊接方法及系统,涉及焊接技术领域,应用于厚板材料的焊接,所述方法包括:将第一待焊工件和第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝;由激光光源发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑;根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并根据判定得到的运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接,其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。所述系统用于执行前述方法,包括第一待焊工件、第二待焊工件、激光光源和处理模块。本发明实施例提供的方案无需填丝,反复搅拌熔池减少气泡,焊缝美观平整、质量高;且使用优化的工艺参数进行焊接,减少焊接时焊渣飞溅和气孔,省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及了焊接技术领域,特别是涉及了一种激光焊接方法及系统。
背景技术
厚板焊接一般采用氩弧焊(TIG)、窄间隙埋弧焊和窄间隙熔化极气体保护焊等非激光焊接方法。但是,这些焊接方法存在热输入量大,焊接接头组织粗大,接头残余应力及变形大的问题。
随着大功率光纤激光器性能的提高,激光焊接技术得到了更加广泛的应用,焊接熔深也越来越大。现有厚板焊接时一般采用激光填丝焊,这就需要提前加工好坡口,且需反复调节送丝速度直到能保证焊缝质量高且不至于堆积焊丝,费时费力。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题,提供了一种激光焊接方法及系统,主要解决了现有厚板焊接时采用激光填丝焊,且在焊接时需反复调节送丝速度直到能保证焊缝质量高且不至于堆积焊丝,费时费力的问题。
为了解决以上提出的问题,本发明采用的技术方案为:
本发明提供了一种激光焊接方法,应用于厚板材料的焊接,包括:
将第一待焊工件和第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝;
由激光光源发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑;
根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并根据判定得到的运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接,其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。
作为本发明的进一步改进,所述根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹包括:当所述焦点光斑水平方向的运动频率为竖直方向的运动频率的n倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为螺旋折线,其中,所述n为大于1的正整数;
设第一待焊工件或第二待焊工件的厚度H,所述焦点光斑的深度h,H、h满足关系式:
H=0.5*n*h+Δs;
其中Δs<0.5*h,Δs为焦点光斑最后的位置与预设焊缝底部的距离。
作为本发明的进一步改进,所述根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹还包括:当所述焦点光斑水平方向的运动频率等于竖直方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间螺旋线;
设水平方向的振幅D,所述焦点光斑的直径d,D、d满足关系式:
D≤2*d。
作为本发明的进一步改进,所述根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹还包括:当所述焦点光斑竖直方向的运动频率为水平方向的运动频率的n1倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间折线,其中,所述n1为大于1的正整数;
设水平方向的振幅D1,所述焦点光斑的直径d1,D1、d1满足关系式:
D1≤n1*d1。
作为本发明的进一步改进,所述焦点光斑在竖直方向的振幅大于在水平方向的振幅。
本发明实施例还提供了一种激光焊接系统,所述系统包括第一待焊工件、第二待焊工件、激光光源以及处理模块;
所述第一待焊工件和所述第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝,所述激光光源用于发射激光光束,所述激光光束照射在所述预设焊缝处形成焦点光斑;
所述处理模块用于根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并控制所述激光光源沿着所述运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接;
其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。
作为本发明的进一步改进,所述处理模块具体用于当所述焦点光斑水平方向的运动频率为竖直方向的运动频率的n倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为螺旋折线,其中,所述n为大于1的正整数;
设第一待焊工件或第二待焊工件的厚度H,所述焦点光斑的深度h,H、h满足关系式:
H=0.5*n*h+Δs;
其中Δs<0.5*h,Δs为焦点光斑最后的位置与预设焊缝底部的距离。
作为本发明的进一步改进,所述处理模块具体还用于当所述焦点光斑水平方向的运动频率等于竖直方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间螺旋线;
设水平方向的振幅D,所述焦点光斑的直径d,D、d满足关系式:
D≤2*d。
作为本发明的进一步改进,所述处理模块具体还用于当所述焦点光斑竖直方向的运动频率为水平方向的运动频率的n1倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间折线,其中,所述n1为大于1的正整数;
设水平方向的振幅D1,所述焦点光斑的直径d1,D1、d1满足关系式:
D1≤n1*d1。
作为本发明的进一步改进,所述焦点光斑在竖直方向的振幅大于在水平方向的振幅。
与现有技术相此,本发明的有益效果在于:
本实施例将第一待焊工件和第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝;由激光光源发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑,所述焦点光斑从所述预设焊缝的端点处开始焊接;根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹;本发明实施例中提供的方案无需填丝,焦点光斑能反复搅拌熔池,减少气泡,焊缝美观平整、质量高;且使用优化的工艺参数进行焊接,能够减少激光焊接时的飞溅和气孔,省时省力。
附图说明
图1为本发明实施例所述激光焊接方法的步骤流程图;
图2为本发明一种焦点光斑的轨迹图;
图3为图2的X轴向视图;
图4为图3中曲线I的局部放大图;
图5为本发明另一种的焦点光斑轨迹图;
图6为图5的Y轴向视图;
图7为本发明另一种的焦点光斑轨迹图;
图8为图7的Z轴向视图;
图9为图7的X轴向视图;
图10为图7的Y轴向视图;
图11为本实施例激光焊接系统的原理框图;
图12为本实施例激光焊接系统的工作示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本申请的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
参照图1所示,为本发明实施例所述激光焊接方法的步骤流程图,包括:
SI:将第一待焊工件和第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝。
本步骤中将第一待焊工件和第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝,且所述第一待焊工件和第二待焊工件均采用厚度为大于20mm的厚板;但在一些实施例中,待焊工件并不限于两个,可以是多个,并将多个待焊工件装夹在一起,形成多条预设焊缝,再通过本实施例中激光焊接方法对预设焊缝进行焊接;因此在其余的实施方式中如果是包括多个待焊工件,应当认为是对待焊工件的简单变形,同样属于本申请的保护范围。
S2:由激光光源发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑。
本步骤中以所述预设焊缝的端点为原点建立空间直角坐标系,由激光光源发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑,所述焦点光斑从所述预设焊缝的端点处开始焊接,即从坐标原点处进行焊接。但在一些实施例中,所述焦点光斑可根据实际的加工需求从所述预设焊缝的任一处开始焊接。
S3:根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并根据判定得到的运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接,其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。
本步骤中根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并根据判定得到的运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接,其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。
本实施例中所述根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,具体为:根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率的不同,焦点光斑运动轨迹的形状也不同,下面根据具体实例并结合附图具体说明,如下:
当所述焦点光斑水平方向的运动频率大于竖直方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为螺旋折线(如图2所示)。
如图3所示为图2的X轴的轴向视图,该焦点光斑在Z轴方向上行进了一个来回,即焦点光斑的竖直振幅小于等于所述第一待焊工件或第二待焊工件的厚度,该焦点光斑在Y轴方向上行进了很多圈了,即焦点光斑的水平振幅大于等于所述预设焊缝的宽度。
参照图4所示,为图3中曲线I的局部放大图,本实施例中当所述焦点光斑水平方向的运动频率为竖直方向的运动频率的n倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为螺旋折线,其中,所述n为大于1的正整数;并将所述第一待焊工件或第二待焊工件的厚度设为H,所述焦点光斑的深度设为h,而焦点光斑最后的位置与预设焊缝底部的距离设为Δs;本实施例焦点光斑沿所述预设焊缝搅拌熔池,欲使焊接可靠,则H、h、满足关系式:
H=0.5*n*h+Δs,
其中Δs<0.5*h。
当所述焦点光斑水平方向的运动频率等于竖直方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间螺旋线(如图5所示)。
如图6所示为图5的Y轴的轴向视图,本实施例当所述焦点光斑水平方向的运动频率与竖直方向的运动频率相等时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间螺旋线,并将所述焦点光斑在水平方向的振幅设为D,所述焦点光斑的直径设为d,而所述焦点光斑沿所述预设焊缝搅拌熔池,欲使焊接可靠,则D、d满足关系式:
D≤2*d。
当所述焦点光斑竖直方向的运动频率大于水平方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间折线(如图7所示)。
如图8所示为图7的Z轴的轴向视图,该焦点光斑在X轴、Y轴的坐标零点开始,沿着Y轴的正向不断运动,且处于X轴的范围-0.5mm~0.5mm之间,即焦点光斑的水平振幅处于0mm~1mm之间。
如图9所示为图7的X轴的轴向视图,该焦点光斑在Z轴、Y轴方向上做空间折线运动,且焦点光斑在Z轴方向上已行进了一个来回,即焦点光斑的竖直振幅小于等于所述第一待焊工件或第二待焊工件的厚度,该焦点光斑在Y轴方向上行进了很多圈了,即焦点光斑的水平振幅大于等于所述预设焊缝的宽度。
如图10所示为图7的Y轴的轴向视图,本实施例中当所述焦点光斑竖直方向的运动频率为水平方向的运动频率的n1倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间折线,其中,所述n1为大于1的正整数,并将所述焦点光斑在水平方向的振幅设为D1,所述焦点光斑的直径设为d1,而所述焦点光斑沿所述预设焊缝搅拌熔池,欲使焊接可靠,则D1、d1满足关系式:
D1≤n1*d1。
在本实施例中所述焦点光斑的水平振幅与所述预设焊缝的宽度相关,竖直振幅与所述第一待焊工件或第二待焊工件的厚度相关;而由于所述第一待焊工件或第二待焊工件采用厚板的厚度较大以及所述预设焊缝的宽度较小,即所述第一待焊工件或第二待焊工件的厚度远大于所述预设焊缝的宽度,因此,焦点光斑在竖直方向的振幅大于在水平方向的振幅。本实施例中,所述预设焊缝的宽度为所述第一待焊工件与第二待焊工件装夹在一起后形成的缝隙的宽度。
本实施例中在所述预设焊缝进行焊接前,无需进行预热。但在一些实施例中,所述预设焊缝进行焊接前,可通过调低激光光源的能量来进行预热,而在焊接时调高激光光源的能量,使其产生高能量的激光光束进行焊接。
在一些实施例中,所述预设焊缝进行焊接前,对所述预设焊缝所在的表面进行杂质的清理,以使焊接时避免受到杂质影响导致出现漏焊、虚焊的问题。
在一些实施例中,所述预设焊缝完成焊接后,可使用角磨机对所述预设焊缝处残留的焊渣及金属杂质进行清理。
本实施例所述激光焊接方法包括将第一待焊工件和第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝;由激光光源发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑;根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并根据判定得到的运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接,其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动;该方法无需填丝,焦点光斑能反复搅拌熔池,减少气泡,焊缝美观平整、质量高;且使用优化的工艺参数进行焊接,能够减少激光焊接时的飞溅和气孔,省时省力。
本发明实施例还提供了一种激光焊接系统,如图11所示为所述激光焊接系统的原理框图,所述系统包括第一待焊工件1、第二待焊工件2、激光光源3以及处理模块4;
所述第一待焊工件1和所述第二待焊工件2装夹在一起形成预设焊缝,所述激光光源3用于发射激光光束,所述激光光束照射在所述预设焊缝处形成焦点光斑;
所述处理模块4用于根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并控制所述激光光源3沿着所述运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接;其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。
如图12所示,本实施例中将所述第一待焊工件1和所述第二待焊工件2装夹在一起形成预设焊缝,且所述第一待焊工件1和第二待焊工件2均采用厚度为大于20mm的厚板;但在一些实施例中,待焊工件并不限于两个,可以是多个,并将多个待焊工件装夹在一起,形成多条预设焊缝,再通过本实施例中激光焊接方法对预设焊缝进行焊接;因此在其余的实施方式中如果是包括多个待焊工件,应当认为是对待焊工件的简单变形,同样属于本申请的保护范围。本实施例中以所述预设焊缝的端点为原点建立空间直角坐标系,由激光光源3发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑,所述焦点光斑从所述预设焊缝的端点处开始焊接,即从坐标原点处进行焊接。但在一些实施例中,所述焦点光斑可根据实际的加工需求从所述预设焊缝的任一处开始焊接。
本实施例中在所述预设焊缝进行焊接前,无需进行预热。但在一些实施例中,所述预设焊缝进行焊接前,可通过调低激光光源3的能量来进行预热,而在焊接时调高激光光源3的能量,使其产生高能量的激光光束进行焊接。在一些实施例中,所述预设焊缝进行焊接前,对所述预设焊缝所在的表面进行杂质的清理,以使焊接时避免受到杂质影响导致出现漏焊、虚焊的问题。在一些实施例中,所述预设焊缝完成焊接后,可使用角磨机对所述预设焊缝处残留的焊渣及金属杂质进行清理。
本实施例中所述处理模块4用于根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,具体为:根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率的不同,焦点光斑运动轨迹的形状也不同,下面结合附图具体说明,包括:
当所述焦点光斑水平方向的运动频率大于竖直方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为螺旋折线(如图2所示)。
如图3所示为图2的X轴的轴向视图,该焦点光斑在Z轴方向上行进了一个来回,即焦点光斑的竖直振幅小于等于所述第一待焊工件1或第二待焊工件2的厚度,该焦点光斑在Y轴方向上行进了很多圈了,即焦点光斑的水平振幅小于等于所述预设焊缝的宽度。
参照图4所示,为图3中曲线I的局部放大图,本实施例中当所述焦点光斑水平方向的运动频率为竖直方向的运动频率的n倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为螺旋折线,其中,所述n为大于1的正整数,并将所述第一待焊工件1或第二待焊工件2的厚度设为H,所述焦点光斑的深度设为h,而焦点光斑最后的位置与预设焊缝底部的距离设为Δs;本实施例焦点光斑沿所述预设焊缝搅拌熔池,欲使焊接可靠,则H、h满足关系式:
H=0.5*n*h+Δs,
其中Δs<0.5*h。
当所述焦点光斑水平方向的运动频率等于竖直方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间螺旋线(如图5所示)。
如图6所示为图5的Y轴的轴向视图,本实施例当所述焦点光斑水平方向的运动频率与竖直方向的运动频率相等时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间螺旋线,并将所述焦点光斑在水平方向的振幅设为D,所述焦点光斑的直径设为d,而所述焦点光斑沿所述预设焊缝搅拌熔池,欲使焊接可靠,则D、d满足关系式:
D≤2*d。
当所述焦点光斑竖直方向的运动频率大于水平方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间折线(如图7所示)。
如图8所示为图7的Z轴的轴向视图,该焦点光斑在X轴、Y轴的坐标零点开始,沿着Y轴的正向不断运动,且处于X轴的范围-0.5mm~0.5mm之间,即焦点光斑的水平振幅处于0mm~1mm之间。
如图9所示为图7的X轴的轴向视图,该焦点光斑在Z轴、Y轴方向上做空间折线运动,且焦点光斑在Z轴方向上已行进了一个来回,即焦点光斑的竖直振幅小于等于所述第一待焊工件1或第二待焊工件2的厚度,该焦点光斑在Y轴方向上行进了很多圈了,即焦点光斑的水平振幅小于等于所述预设焊缝的宽度。
如图10所示为图7的Y轴的轴向视图,本实施例中当所述焦点光斑竖直方向的运动频率为水平方向的运动频率的n1倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间折线,其中,所述n1为大于1的正整数,并将所述焦点光斑在水平方向的振幅设为D1,所述焦点光斑的直径设为d1,而所述焦点光斑沿所述预设焊缝搅拌熔池,欲使焊接可靠,则D1、d1满足关系式:
D1≤n1*d1。
在本实施例中所述焦点光斑的水平振幅与所述预设焊缝的宽度相关,竖直振幅与所述第一待焊工件1或第二待焊工件2的厚度相关;而由于所述第一待焊工件1或第二待焊工件2采用厚板的厚度较大以及所述预设焊缝的宽度较小,即所述第一待焊工件1或第二待焊工件2的厚度远大于所述预设焊缝的宽度,因此,焦点光斑在竖直方向的振幅大于在水平方向的振幅。本实施例中,所述预设焊缝的宽度为所述第一待焊工件1与第二待焊工件2装夹在一起后形成的缝隙的宽度。
本实施例中通过将第一待焊工件1和第二待焊工件2装夹在在一起形成预设焊缝,并将激光光源3形成的焦点光斑从预设焊缝的端点处开始焊接,使焦点光斑在空间上做往复运动。本实施例中所述激光焊接系统在焊接厚板材料时无需填丝,其焦点光斑能反复搅拌熔池,减少气泡,焊缝美观平整、质量高;且使用优化的工艺参数进行焊接,能够减少激光焊接时的飞溅和气孔,省时省力。
在本发明的实施例中,所述方法包括:将第一待焊工件和第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝;由激光光源发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑;根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并根据判定得到的运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接,其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。所述系统用于执行前述方法,包括第一待焊工件、第二待焊工件、激光光源和处理模块。本实施例提供的方案可应用于两块或多块厚板材料的激光焊接,且在焊接时无需填丝,焦点光斑能反复搅拌熔池,减少气泡,焊缝美观平整、质量高;且使用优化的工艺参数进行焊接,能够减少激光焊接时的飞溅和气孔,省时省力。
在本实施例中,本领域的技术人员应该了解到术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,除了包含所列的那些要素,而且还可包含没有明确列出的其他要素;所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中结构位于图中以及结构相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可以的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不可因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种激光焊接方法,应用于厚板材料的焊接,其特征在于,包括:
将第一待焊工件和第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝;
由激光光源发射激光光束并在所述预设焊缝处形成焦点光斑;
根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并根据判定得到的运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接,其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。
2.根据权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹包括:当所述焦点光斑水平方向的运动频率为竖直方向的运动频率的n倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为螺旋折线,其中,所述n为大于1的正整数;
设第一待焊工件或第二待焊工件的厚度H,所述焦点光斑的深度h,H、h满足关系式:
H=0.5*n*h+Δs;
其中Δs<0.5*h,Δs为焦点光斑最后的位置与预设焊缝底部的距离。
3.根据权利要求2所述的激光焊接方法,其特征在于,所述根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹还包括:当所述焦点光斑水平方向的运动频率等于竖直方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间螺旋线;
设水平方向的振幅D,所述焦点光斑的直径d,D、d满足关系式:
D≤2*d。
4.根据权利要求3所述的激光焊接方法,其特征在于:所述根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹还包括:当所述焦点光斑竖直方向的运动频率为水平方向的运动频率的n1倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间折线,其中,所述n1为大于1的正整数;
设水平方向的振幅D1,所述焦点光斑的直径d1,D1、d1满足关系式:
D1≤n1*d1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的激光焊接方法,其特征在于:所述焦点光斑在竖直方向的振幅大于在水平方向的振幅。
6.一种激光焊接系统,其特征在于:所述系统包括第一待焊工件、第二待焊工件、激光光源以及处理模块;
所述第一待焊工件和所述第二待焊工件装夹在一起形成预设焊缝,所述激光光源用于发射激光光束,所述激光光束照射在所述预设焊缝处形成焦点光斑;
所述处理模块用于根据所述焦点光斑在水平方向的运动频率和在竖直方向的运动频率判定所述焦点光斑的运动轨迹,并控制所述激光光源沿着所述运动轨迹对所述预设焊缝进行焊接;
其中,所述焦点光斑在空间内做往复运动。
7.根据权利要求6所述的激光焊接系统,其特征在于,所述处理模块具体用于当所述焦点光斑水平方向的运动频率为竖直方向的运动频率的n倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为螺旋折线,其中,所述n为大于1的正整数;
设第一待焊工件或第二待焊工件的厚度H,所述焦点光斑的深度h,H、h满足关系式:
H=0.5*n*h+Δs;
其中Δs<0.5*h,Δs为焦点光斑最后的位置与预设焊缝底部的距离。
8.根据权利要求7所述的激光焊接系统,其特征在于,所述处理模块具体还用于当所述焦点光斑水平方向的运动频率等于竖直方向的运动频率时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间螺旋线;
设水平方向的振幅D,所述焦点光斑的直径d,D、d满足关系式:
D≤2*d。
9.根据权利要求8所述的激光焊接系统,其特征在于:所述处理模块具体还用于当所述焦点光斑竖直方向的运动频率为水平方向的运动频率的n1倍时,判定所述焦点光斑的运动轨迹为空间折线,其中,所述n1为大于1的正整数;
设水平方向的振幅D1,所述焦点光斑的直径d1,D1、d1满足关系式:
D1≤n1*d1。
10.根据权利要求6-9任一项所述的激光焊接系统,其特征在于:所述焦点光斑在竖直方向的振幅大于在水平方向的振幅。
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