CN110238527B - 一种多功能激光焊接方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能激光焊接方法及设备。包括：通过多功能焊接设备的激光头检测焊接接头的间隙S；计算机软件控制模块对焊接接头的间隙S进行分析，通过机械手控制系统控制多功能焊接设备开启与间隙S相匹配的焊接方式，S<0.1mm时，开启自熔性激光焊功能，激光器出光通路、TIG保护气通路和转动机构均为开启状态；0.1≦S<0.3mm时，开启激光填丝焊或激光‑TIG电弧复合焊功能，激光填丝焊时，激光器出光通路、TIG保护气通路、转动机构和送丝机构均为开启状态；0.3≦S≦0.5mm时，开启激光‑TIG电弧复合焊功能，激光器出光通路、TIG保护气通路、转动机构、送丝机构和TIG电弧均为开启状态。

Description

一种多功能激光焊接方法及设备

技术领域

本发明属于焊接技术领域，特别是涉及一种多功能激光焊接方法及设备。

背景技术

激光焊接是基于小孔效应原理，具有热输入低、焊接速度快、热变形和残余应力小等优点，能够获得大深宽比的高质量焊接接头。然而，自熔性激光焊接对接头间隙要求严格，当间隙量超过母材壁厚的10％或0.1mm两者中的较小值时，易出现下塌等成形不良缺陷。为降低接头间隙裕度要求，进一步改善焊缝成形，激光填丝焊和激光复合焊接等方法应运而生。激光填丝焊是在激光焊接过程中，向熔池填充焊丝的焊接方法。激光电弧复合焊接是将物理性能、能量传输机制截然不同的两种热源复合在一起，同时作用于同一加工位置，既能充分发挥两种热源各自的优势，又相互弥补了各自的不足，从而形成了一种全新高效的焊接方法。经试验验证，激光填丝焊接对接头间隙的要求可以降低至母材壁厚的20％或0.3mm，取较小值；激光电弧复合焊接对接头间隙的要求可以降低至母材壁厚的30％或0.5mm，取较小值。其中，激光-TIG电弧复合焊接过程更加平稳，电弧稳定性好，更易获得良好的焊缝成形。

总之，与常规弧焊方法相比，上述三种焊接方法均能够获得成形和性能均更加优异的焊接接头。

激光电弧复合焊接方法虽然对接头间隙的要求最低，即工程适应性最强，但接头的熔宽相对较宽，焊接应力和变形相对较大；激光填丝焊接和自熔性激光焊接的熔宽相对较窄、焊接精度较高，但对接头间隙的要求相对较高。在工程应用中，针对不同的装配间隙情况适时选择最佳的激光焊接方法，是最理想的选择，而现有技术的焊接方式不能根据装配间隙自动选择相适宜的焊接方法，现有的焊接设备集成度底，功能和焊接方式单一，自动性能差，尤其对于复杂结构、多条焊缝的焊接。

因此，发明人提供了一种多功能激光焊接方法及设备。

发明内容

本发明实施例提供了一种多功能激光焊接方法及设备，根据检测的接头间隙大小能够自主选择与间隙范围相匹配的激光焊接方式，实现了自熔性激光焊、激光填丝焊和激光-TIG电弧复合焊三种焊接功能，能够显著提高零件的焊接质量和焊接效率。

第一方面，本发明的实施例提出了一种多功能激光焊接方法，该方法包括：

检测接头间隙，通过多功能焊接设备的激光头检测焊接接头的间隙S，并将检测信号输送至机械手控制系统的计算机软件控制模块；

选择焊接方式，基于所述计算机软件控制模块对所述焊接接头的间隙S进行分析，通过所述机械手控制系统控制多功能焊接设备开启与间隙S相匹配的焊接方式，其中，当S<0.1mm时，多功能焊接设备开启自熔性激光焊功能，此时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路以及带动焊接夹具的转动机构均为开启状态；当0.1mm≦S<0.3mm时，多功能焊接设备开启激光填丝焊或激光-TIG电弧复合焊功能，开启激光填丝焊时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构以及送丝机构均为开启状态；当0.3mm≦S≦0.5mm时，多功能焊接设备开启为激光-TIG电弧复合焊功能，此时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构、送丝机构以及TIG电弧均为开启状态。

进一步地，在所述选择焊接方式前，将S≦0.1mm时的检测结果设定为信号组合一，当机械手触发信号组合一时，开启自熔性激光焊功能；要求焊缝熔宽较窄时，将0.1mm≦S<0.3mm时的检测结果设定为信号组合三，当机械手触发信号组合三时，开启激光填丝焊功能；不要求焊缝熔宽时，将0.1mm≦S<0.3mm时的检测结果设定为信号组合五，当机械手触发信号组合五时，开启激光-TIG电弧复合焊功能；将0.3mm≦S≦0.5mm时的检测结果设定为信号组合五，当机械手触发信号组合五时，开启激光-TIG电弧复合焊功能。

进一步地，在所述选择焊接方式前，将自熔性激光焊的结束状态设定为信号组合二，当机械手触发信号组合二时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路以及带动焊接夹具的转动机构均为关闭状态；将激光填丝焊的结束状态设定为信号组合四，当机械手触发信号组合四时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构以及送丝机构均为关闭状态；将激光-TIG电弧复合焊的结束状态设定为信号六，当机械手触发信号组合六时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构、送丝机构以及TIG电弧均为关闭状态。

进一步地，在所述选择焊接方式前，在所述计算机软件控制模块上需构建接头间隙S分别与调控激光、TIG电弧、焊丝的工艺参数的指令程序。

进一步地，所述机械手控制系统连接并控制激光器的激光功率、激光通路的开闭以及激光头的位姿。

进一步地，所述机械手控制系统连接并控制TIG电弧焊的焊接工艺参数，包括焊接电流、焊接电压、惰性保护气体流量。

进一步地，所述机械手控制系统连接并控制所述转动机构的转动工艺参数，所述转动机构通过转向节与焊接夹具连接，所述焊接夹具用于夹装待焊接工件。

进一步地，所述机械手控制系统连接并控制TIG电弧焊枪的工艺参数。

进一步地，选择任一种焊接方式焊接时，在焊接进给方向上，所述激光头设在焊接接头的正上方，所述送丝结构和TIG电弧焊的焊枪分别设在所述激光头的前后两侧。

第二方面，本发明提供了一种多功能激光焊接设备，用于第一方面的多功能焊接方法，该设备至少包括：

激光焊接系统，包括用于发射激光的激光器，在激光的光路输出端设有用于读取数据的激光头；

TIG电弧焊接系统，包括置于惰性气体保护罩中的非熔化电极，所述非熔化电极利用钨极和工件之间的电弧作为热源熔化焊丝，所述惰性气体保护罩用于在熔丝焊接时提供惰性保护气体；

送丝机构调控系统，包括送丝轮和焊丝，所述送丝轮用于调控焊丝的送丝速度；

工件夹装系统，包括在动力传递方向上连接的转动机构、转向节和焊接夹具，所述焊接夹具用于夹装焊接工件，所述转动机构用于驱动所述转向节带动焊接夹具进行转停运动，从而使焊接作用点始终作用于工件上的焊接位置；

机械手控制系统，包括机械手及其计算机软件控制模块，计算机软件控制模块与所述激光焊接系统、所述TIG电弧焊接系统、所述焊丝调控系统和工件夹装系统分别连接并控制各个系统，所述计算机软件控制模块对所述焊接工件的焊接接头间隙S的分析，并将分析结果信号反馈至相应系统进行控制，实现自熔性激光焊、激光填丝焊和激光-TIG电弧复合焊三种焊接方法的功能选择与快速切换。

综上，本发明的一种多功能激光焊接方法及设备，通过检测接头间隙，采用计算机软件控制模块对间隙进行分析，并通过机械手控制系统对多功能焊接设备上的激光、TIG电弧、焊丝的工艺调节，开启了与间隙S相匹配的焊接方式的功能，实现了自熔性激光焊、激光填丝焊和激光-TIG电弧复合焊三种焊接功能，本发明通过机械手控制系统实现焊接功能自动选择与快速切换，从而根据焊前装配的接头间隙大小情况，以及对于不同焊缝的要求，能够适时选择最佳焊接方法实现零件焊接连接，显著提高了焊接质量和焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种多功能激光焊接设备的应用场景示意图。

图2是本发明实施例的一种激光-TIG电弧复合焊接示意图。

图3是采用多功能激光焊接方法时的信号组合控制示意图。

图4是选用激光-TIG电弧复合焊进行焊接时，激光、TIG电弧、转动机构、送丝时序的一种匹配控制图。

图中：

1-激光束；2-非熔化电极(钨极)；3-焊丝；4-惰性气体保护罩；5-惰性保护气体；6-液态熔池；7-焊缝金属；8-焊接母材；9-送丝轮；10-计算机软件控制模块；11-转向节；12-焊接夹具；13-焊接位置；14-焊缝；15-筒形结构零件；

Ⅰ-转动机构转速；Ⅱ-送丝速度；Ⅲ-激光功率；Ⅳ-TIG电弧功率。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是一种多功能激光焊接设备的应用场景示意图。参见如图1～图2所示，该设备至少包括了激光焊接系统、TIG电弧焊接系统、送丝机构调控系统、工件夹装系统和机械手控制系统。其中，激光焊接系统包括用于发射激光的激光器，在激光的光路输出端设有用于读取数据的激光头，焊接时射出激光束1作用在焊接母材8上。TIG电弧焊接系统包括置于惰性气体保护罩4中的非熔化电极2，所述非熔化电极2利用钨极和工件(焊接工件的焊接母材8)之间的电弧作为热源熔化焊丝3，转化为液态并成为液态熔池6的一部分，与焊缝金属7熔焊形成一体结构，焊接位置13上形成焊缝14；所述惰性气体保护罩4用于在熔丝焊接时提供惰性保护气体5。送丝机构调控系统包括送丝轮9和焊丝3，所述送丝轮9用于调控焊丝3的送丝速度。工件夹装系统包括在动力传递方向上连接的转动机构、转向节11和焊接夹具12，所述焊接夹具12用于夹装焊接工件(筒形结构零件15)，所述转动机构用于驱动所述转向节11带动焊接夹具12进行转、停运动，从而使焊接作用点始终作用于工件上的焊接位置13。机械手控制系统包括机械手及其计算机软件控制模块10，计算机软件控制模块10与所述激光焊接系统、所述TIG电弧焊接系统、所述焊丝调控系统和工件夹装系统分别连接并控制各个系统，所述计算机软件控制模块10对所述焊接工件(筒形结构零件15)的焊接接头间隙S的分析，并将分析结果信号反馈至相应系统进行控制，实现自熔性激光焊、激光填丝焊和激光-TIG电弧复合焊三种焊接方法的功能选择与快速切换。

需要说明的是，参见图1和图2所示，该设备无论选择哪种焊接方式焊接时，在焊接进给方向上，所述激光头设在焊接接头的正上方，所述送丝结构和TIG电弧焊的焊枪分别设在所述激光头的前后两侧。

机械手控制系统通过机械手控制转动机构带动焊接夹具12实现转、停运动。为克服焊接夹具12与转动机构的同轴度要求较高的制约，本设备中还引入转向节11作为焊接夹具12和转动机构的连接装置，从而将两者之间的装配同轴度放大到约±20mm，不仅能够实现了常规筒形结构零件15的快速装配和平稳转动，而且可以适用于各类形面的筒形结构零件15的柔性转动焊接。

作为另一种优选实施方式，所述机械手控制系统连接并控制激光器的激光功率、激光通路的开闭以及激光头的位姿。实现了根据触发的信号快速相应调控，实现信号组合的功能选择和快速切换，从而实现了根据焊前装配精度情况，适时选择最佳焊接方法实现零件连接。

具体地，所述机械手控制系统连接并控制TIG电弧焊的焊接工艺参数，包括焊接电流、焊接电压、惰性保护气体流量。所述机械手控制系统连接并控制所述转动机构的转动工艺参数，所述转动机构通过转向节与焊接夹具连接，所述焊接夹具用于夹装待焊接工件。所述机械手控制系统连接并控制TIG电弧焊枪的工艺参数。

其中，该设备通过机械手带动激光焊接设备的激光头和TIG电弧焊枪可以实现机械运动。激光焊接时的光源采用光纤激光或YAG激光。

采用上述多功能激光焊接设备进行的焊接方法，至少包括了以下步骤S110～步骤S120：

步骤S110为检测接头间隙：通过多功能焊接设备的激光头检测焊接接头的间隙S，并将检测信号输送至机械手控制系统的计算机软件控制模块10。

步骤S120为选择焊接方式：基于所述计算机软件控制模块10对所述焊接接头的间隙S进行分析，通过所述机械手控制系统控制多功能焊接设备开启与间隙S相匹配的焊接方式，其中，当S≦0.1mm时，多功能焊接设备开启自熔性激光焊功能，此时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路以及带动焊接夹具的转动机构均为开启状态；当0.1mm<S<0.3mm时，多功能焊接设备开启激光填丝焊功能或激光-TIG电弧复合焊功能，开启激光填丝焊功能时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构以及送丝机构均为开启状态；当0.3mm≦S≦0.5mm时，多功能焊接设备开启为激光-TIG电弧复合焊功能，此时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构、送丝机构以及TIG电弧均为开启状态。

在步骤110检测接头间隙中，可通过激光指示光采集被接缝的焊接位置进行示教编程并记录，能实现各类形面的筒形结构零件在整个转动过程中，焊接位置始终保持在设计范围内。

作为一种优选实施方式，在步骤120前，在所述计算机软件控制模块上需构建接头间隙S分别与调控激光、TIG电弧、焊丝的工艺参数的指令程序。

进一步地，在步骤120前，将S<0.1mm时的检测结果设定为信号组合一，对应自熔性激光焊方式；将自熔性激光焊的结束状态设定为信号组合二；当要求焊缝熔宽较窄时，将0.1mm≦S<0.3mm时的检测结果设定为信号组合三，对应激光填丝焊方式；将激光填丝焊的结束状态设定为信号组合四；将0.3mm≦S≦0.5mm时的检测结果设定为信号组合五，对应激光-TIG电弧复合焊，将激光-TIG电弧复合焊的结束状态设定为信号六。此外，当不要求焊缝熔宽时，也可将0.1mm<S≦0.5mm时的检测结果设定为信号组合五，对应激光-TIG电弧复合焊。也就是说，当对接拼焊的焊前装配接头间隙在0.1～0.5mm，激光焊接系统切换成激光电弧复合焊实现连接。若焊缝熔宽无要求，当对接拼焊的焊前装配间隙在0.1～0.3mm，激光焊接系统优先切换成激光电弧复合焊。

工程实践中，当机械手触发信号组合一时，开启自熔性激光焊功能，此时，设备的激光焊机系统射出激光，送丝机构调控系统不送焊丝，TIG电弧焊接系统仅提供保护气、不起弧状态，即实现侧吹气体保护的自熔性激光焊；当机械手触发信号组合二时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路以及带动焊接夹具的转动机构均为关闭状态；当机械手触发信号组合三时，开启激光填丝焊功能，此时，激光器射出激光束，TIG电弧焊接系统处于通保护气、不起弧状态，送丝机构调控系统输送焊丝，实现激光束侧吹气体保护、前送丝方式的激光填丝焊方式；当机械手触发信号组合四时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构以及送丝机构均为关闭状态；当机械手触发信号组合五时，开启激光-TIG电弧复合焊功能，激光器射出激光束，TIG电弧焊接系统处于通保护气、为起弧状态，送丝机构调控系统输送焊丝，即实现激光引导电弧的激光-TIG电弧复合焊；当机械手触发信号组合六时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构、送丝机构以及TIG电弧均为关闭状态。

参见图3的信号组合控制示意图，机械手控制系统作为本发明设备的控制中枢，可以实现分别为自熔性激光焊、激光填丝焊以及激光-TIG电弧复合焊三种功能，其中，当控制信号组合一为开启状态，且信号组合二为关闭状态时，实现自熔性激光焊的功能；当控制信号组合三为开启状态，且信号组合四为关闭状态时，实现激光填丝焊；当控制信号组合五为开启状态，且信号组合六为关闭状态时，实现激光-TIG电弧复合焊的功能。

当选用激光-TIG电弧复合焊进行焊接时，通过控制激光和TIG电弧的启闭顺序和能量调控以及送丝速度等焊接工艺参数，还能够实现环形焊缝，尤其是起收焊区域和环形搭接区域气孔等焊接缺陷的消除。参见图4，图中，Ⅰ为转动机构转速，Ⅱ为送丝速度，Ⅲ为激光功率，Ⅳ为TIG电弧功率。具体控制方法如下：焊接过程开始，在0秒开始启动转动机构，经时间t1转动机构达到设定转速ω₀，在t2秒(t2≥t1)开启激光，在t3时刻激光功率达到设定功率值P_L0，此时可实现激光深熔焊。在t4秒(t4≥t3)开启TIG电弧，在t5时刻TIG电弧达到设定功率值P_A0，从t5时刻开始实现稳定激光-TIG电弧复合焊接。在t6秒(t6≥t5)开始送丝，在t7时刻达到设定送丝速度v_f0。在t8时刻(t8≥t5+2πr/ω0，r为环形焊缝半径)，激光能量开始衰减，在t9秒关闭激光。在t10时刻(t10≥t9)，送丝速度逐渐减小，至t11时刻，送丝速度为0。在t12时刻(t12≥t11)TIG电弧功率开始衰减，在t13秒关闭电弧，在t14时刻(t14≥t13)准备停止转动机构转动，在t15秒转动机构停止转动。

下面将以筒形结构零件15的焊接为例具体说明，焊接时，采用机械手带动激光-TIG电弧复合的夹持装置、焊接夹具12夹持筒形结构零件15进行动件式焊接，夹持装置可带动激光头、TIG焊枪以及焊丝实现同步运动，激光束1位于焊丝3和TIG焊枪的中间，其相对几何位置在运动过程中保持不变。焊接过程中，焊丝3在前，TIG焊枪在后，从TIG焊枪的惰性气体保护罩4中吹出的惰性保护气体5能够有效保护焊接熔池及焊缝高温区。对于钛合金等在高温条件下对气体敏感的金属材料，还应在焊缝高温区设置托罩等后保护装置或措施。针对筒形结构零件15的多功能激光焊接方法主要包括以下步骤：

a.对待焊筒形结构零件15进行化学清洗以去除表面的油污和氧化膜。

b.将待焊筒形结构零件15装配于环形焊缝的焊接夹具12中，定位装配、夹紧固定。采用激光-TIG电弧复合焊接功能时，通过控制激光、TIG电弧的启闭顺序和能量调控以及送丝速度等焊接工艺参数，还能够实现环形焊缝，尤其是起收焊区域和环形搭接区域气孔等焊接缺陷的消除，进一步提高焊缝质量。

c.采用转向节11实现转动机构和焊接夹具12的连接。

d.采用机械手和激光焊接设备的激光指示光对被接缝焊接位置示教编程并记录，实现筒形结构零件15在整个转动过程中，焊接位置始终保持在焊接作用点的设计范围内。

e.根据焊前装配的接头间隙大小情况，采用前述的多功能焊接方法自动切换与接头间隙大小相匹配的自熔性激光焊、激光填丝焊或激光-TIG电弧复合焊的焊接方式。还可以在机械手控制系统增设信号检测反馈模块，基于信号组合与相应的焊接方式相匹配，通过检测信号组合，就能够判断确认焊接方法的正确性。

f.焊缝正表面利用TIG焊枪喷嘴通入纯度不低于99.99％的氩气实现侧吹保护；焊缝背面通过在筒形结构零件15内通入氩气实现背面保护，通气时间不短于10min，流量在5～15L/min范围内；向气帘装置通入不低于0.2MPa的压缩空气或其他气体，防止焊接飞溅污染激光保护镜片。

g.焊接完成后将零件从焊接夹具12中拆卸取出，对焊缝进行清理，必要时对焊缝背面机械打磨，实现焊缝与相邻母材的内壁基本齐平或圆滑过渡。

h.对筒形结构零件15的焊缝14进行无损检验，例如X射线探伤，待合格后，才可以转入下道工序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种多功能激光焊接方法，其特征在于，包括：

检测接头间隙，通过多功能焊接设备的激光头检测焊接接头的间隙S，并将检测信号输送至机械手控制系统的计算机软件控制模块；

选择焊接方式，基于所述计算机软件控制模块对所述焊接接头的间隙S进行分析，通过所述机械手控制系统控制多功能焊接设备开启与间隙S相匹配的焊接方式，其中，当S<0.1mm时，多功能焊接设备开启自熔性激光焊功能，此时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路以及带动焊接夹具的转动机构均为开启状态；当0.1mm≦S<0.3mm时，多功能焊接设备开启激光填丝焊或激光-TIG电弧复合焊功能，开启激光填丝焊时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构以及送丝机构均为开启状态；当0.3mm≦S≦0.5mm时，多功能焊接设备开启为激光-TIG电弧复合焊功能，此时，所述机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构、送丝机构以及TIG电弧均为开启状态。

2.根据权利要求1所述的多功能激光焊接方法，其特征在于，在所述选择焊接方式前，将S≦0.1mm时的检测结果设定为信号组合一，当机械手触发信号组合一时，开启自熔性激光焊功能；要求焊缝熔宽较窄时，将0.1mm≦S<0.3mm时的检测结果设定为信号组合三，当机械手触发信号组合三时，开启激光填丝焊功能；不要求焊缝熔宽时，将0.1mm≦S<0.3mm时的检测结果设定为信号组合五，当机械手触发信号组合五时，开启激光-TIG电弧复合焊功能；将0.3mm≦S≦0.5mm时的检测结果设定为信号组合五，当机械手触发信号组合五时，开启激光-TIG电弧复合焊功能。

3.根据权利要求2所述的多功能激光焊接方法，其特征在于，在所述选择焊接方式前，将自熔性激光焊的结束状态设定为信号组合二，当机械手触发信号组合二时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路以及带动焊接夹具的转动机构均为关闭状态；将激光填丝焊的结束状态设定为信号组合四，当机械手触发信号组合四时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构以及送丝机构均为关闭状态；将激光-TIG电弧复合焊的结束状态设定为信号六，当机械手触发信号组合六时，机械手控制系统控制激光器出光通路、TIG电弧焊接的保护气通路、带动焊接夹具的转动机构、送丝机构以及TIG电弧均为关闭状态。

4.根据权利要求1所述的多功能激光焊接方法，其特征在于，在所述选择焊接方式前，在所述计算机软件控制模块上需构建接头间隙S分别与调控激光、TIG电弧、焊丝的工艺参数的指令程序。

5.根据权利要求1所述的多功能激光焊接方法，其特征在于，所述机械手控制系统连接并控制激光器的激光功率、激光通路的开闭以及激光头的位姿。

6.根据权利要求1所述的多功能激光焊接方法，其特征在于，所述机械手控制系统连接并控制TIG电弧焊的焊接工艺参数，包括焊接电流、焊接电压、惰性保护气体流量。

7.根据权利要求1所述的多功能激光焊接方法，其特征在于，所述机械手控制系统连接并控制所述转动机构的转动工艺参数，所述转动机构通过转向节与焊接夹具连接，所述焊接夹具用于夹装待焊接工件。

8.根据权利要求1所述的多功能激光焊接方法，其特征在于，所述机械手控制系统连接并控制TIG电弧焊枪的工艺参数。

9.根据权利要求1-8任一项所述的多功能激光焊接方法，其特征在于，选择任一种焊接方式焊接时，在焊接进给方向上，所述激光头设在焊接接头的正上方，所述送丝机构和TIG电弧焊的焊枪分别设在所述激光头的前后两侧。

10.一种多功能激光焊接设备，用于权利要求1所述的多功能焊接方法，其特征在于，包括：

激光焊接系统，包括用于发射激光的激光器，在激光的光路输出端设有用于读取数据的激光头；

TIG电弧焊接系统，包括置于惰性气体保护罩中的非熔化电极，所述非熔化电极利用钨极和工件之间的电弧作为热源熔化焊丝，所述惰性气体保护罩用于在熔丝焊接时提供惰性保护气体；

送丝机构调控系统，包括送丝轮和焊丝，所述送丝轮用于调控焊丝的送丝速度；

工件夹装系统，包括在动力传递方向上连接的转动机构、转向节和焊接夹具，所述焊接夹具用于夹装焊接工件，所述转动机构用于驱动所述转向节带动焊接夹具进行转停运动，从而使焊接作用点始终作用于工件上的焊接位置；

机械手控制系统，包括机械手及其计算机软件控制模块，计算机软件控制模块与所述激光焊接系统、所述TIG电弧焊接系统、所述送丝机构调控系统和所述工件夹装系统分别连接并控制各个系统，所述计算机软件控制模块对所述焊接工件的焊接接头间隙S的分析，并将分析结果信号反馈至相应系统进行控制，实现自熔性激光焊、激光填丝焊和激光-TIG电弧复合焊三种焊接方法的功能选择与快速切换。

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