CN113798666A - 焊接材料的焊接方法、装置、设备、存储介质和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种焊接材料的焊接方法、装置、设备、存储介质和电子装置，其中，该方法包括：向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，第一光束用于对待焊接材料进行焊接，第二光束用于控制待焊接材料的焊接质量；确定第二光束的当前光束参数以及待焊接材料对第二光束的初始吸收率；在初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将第二光束的光束参数从当前光束参数调整到目标光束参数；在目标光束参数的第二光束的照射下，控制第一光束对待焊接材料进行焊接。通过本发明，解决了相关技术中存在的对待焊接材料进行焊接的焊接质量较差的问题，进而达到了提高对待焊接材料进行焊接的焊接质量的效果。

Description

焊接材料的焊接方法、装置、设备、存储介质和电子装置
技术领域
本发明实施例涉及激光加工领域，具体而言，涉及一种焊接材料的焊接方法、装置、设备、存储介质和电子装置。
背景技术
随着焊接技术的发展，电子束、光纤激光器等高能热源被用于高反材料的焊接，比如紫铜焊接，并取得了一定的效果。但是在使用激光焊接高反材料时，由于高反材料对激光的反射率达到90％以上，经常会出现爆孔，焊缝不连续的现象，焊接效果十分不理想。
针对相关技术中存在的对待焊接材料进行焊接的焊接质量较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种焊接材料的焊接方法、装置、设备、存储介质和电子装置，以至少解决相关技术中存在的对待焊接材料进行焊接的焊接质量较差的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种焊接材料的焊接方法，包括：向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
可选地，将所述目标光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数包括：获取所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率；将所述初始功率逐次增加目标幅值，直至检测到所述待焊接材料的吸收率达到所述目标吸收率，得到目标功率的所述第二光束，其中，所述目标功率的所述第二光束用于控制所述待焊接材料处于起弧状态。
可选地，向所述待焊接材料发射所述第一光束和所述第二光束包括：获取第三光束和第四光束，其中，所述第四光束为环形光束，所述第三光束位于所述第四光束的无光区内；对所述第三光束进行聚焦处理得到所述第一光束，以及对所述第四光束进行聚焦处理，得到所述第二光束，其中，所述第二光束为环形光束，所述第一光束照射在所述待焊接材料的焊点上，所述第二光束照射在所述焊点的邻接区域。
可选地，确定所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率包括：获取所述待焊接材料的材料参数、所述待焊接材料在目标时间段内的温度差值、所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率，所述温度差值为所述目标时间段内所述待焊接材料在所述初始功率的所述第二光束的照射下产生的温度变化值；将所述材料参数、所述目标时间段内的所述温度差值和所述初始功率输入至吸收率生成模型，将所述吸收率生成模型输出的数值确定为所述初始吸收率。
根据本发明的一个实施例，提供了一种焊接材料的焊接设备，包括：光束发射器和处理器，其中，所述光束发射器，用于向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；所述处理器，用于确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
可选地，所述光束发射器包括：光束生成器和光束转接头，其中，所述光束生成器，用于生成第三光束和第四光束，其中，所述第四光束为环形光束，所述第三光束位于所述第四光束的无光区内；所述光束转接头，用于对所述第三光束进行聚焦处理得到所述第一光束，以及对所述第四光束进行聚焦处理得到所述第二光束，其中，所述第二光束为环形光束，所述第一光束照射在所述待焊接材料的焊点处，所述第二光束照射在所述焊点的邻接区域。
可选地，所述处理器包括：数据采集模块和处理模块，其中，所述数据采集模块，用于获取所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率；所述处理模块，用于将所述初始功率增加目标幅值，得到目标功率的所述第二光束，其中，所述目标功率的所述第二光束用于控制所述待焊接材料处于起弧状态；所述数据采集模块，还用于获取所述待焊接材料的材料参数、所述待焊接材料在目标时间段内的温度差值、所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率，所述温度差值为所述目标时间段内所述待焊接材料在所述初始功率的所述第二光束的照射下产生的温度变化值；所述处理模块，还用于对所述材料参数、所述目标时间段内的所述温度差值和所述初始功率进行计算，得到所述初始吸收率。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种焊接材料的焊接装置，包括：发射模块，用于向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；确定模块，用于确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；调整模块，用于在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；控制模块，用于在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，通过向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，第一光束用于对待焊接材料进行焊接，第二光束用于控制待焊接材料的焊接质量；确定第二光束的当前光束参数以及待焊接材料对第二光束的初始吸收率，其中，初始吸收率用于指示待焊接材料对当前光束参数的第二光束的光束能量的吸收比率；在初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将第二光束的光束参数从当前光束参数调整到目标光束参数，其中，待焊接材料对目标光束参数的第二光束的吸收率达到目标吸收率，对光束的吸收率达到目标吸收率的待焊接材料的焊接质量高于目标质量；在目标光束参数的第二光束的照射下，控制第一光束对待焊接材料进行焊接，即，使用两束光照射待焊接材料，第一光束用于对焊接材料进行焊接，第二光束用于控制焊接材料的焊接质量，当前光束参数的第二光束照射在待焊接材料上，可确定出待焊接材料对当前光束参数的第二光束的初始吸收率，由于不同的光束参数的光束照射在待焊接材料上时，待焊接材料对照射的光束的吸收率是不同的，当第二光束的初始吸收率低于目标吸收率时，通过调节第二光束的光束参数可调节待焊接材料对第二光束的吸收率，当待焊接材料对第二光束的吸收率超过目标吸收率时，对待焊接材料进行焊接的焊接质量会高于目标质量，通过将第二光束的光束参数从当前光束参数调整为目标光束参数，从而使得待焊接材料对照射的目标光束参数的第二光束的吸收率达到目标吸收率，当目标光束参数的第二光束照射在待焊接材料上时，此时控制第一光束照射在待焊接材料上对待焊接材料进行焊接就可以使焊接质量高于目标焊接质量，从而提高光束对待焊接材料的焊接质量，因此，解决了相关技术中存在的对待焊接材料进行焊接的焊接质量较差的问题，达到了提高对待焊接材料进行焊接的焊接质量的效果。
附图说明
图1是本发明实施例的焊接材料的焊接方法的移动终端硬件结构框图；
图2是根据本发明实施例的焊接材料的焊接方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的一种可选地光束能量分布示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选地光束光斑形态和能量分布示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选地紫铜板焊接流程图；
图6为根据本发明实施例的一种可选地焊接结果对比图；
图7是根据本发明实施例的焊接材料的焊接设备的示意图；
图8是根据本发明实施例的一种可选地光束转接头示意图；
图9是根据本发明实施例的焊接材料的焊接装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的焊接材料的焊接方法的移动终端硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的焊接材料的焊接方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种焊接材料的焊接方法，图2是根据本发明实施例的焊接材料的焊接方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；
步骤S204，确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；
步骤S206，在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；
步骤S208，在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
通过上述步骤，使用两束光照射待焊接材料，第一光束用于对焊接材料进行焊接，第二光束用于控制焊接材料的焊接质量，当前光束参数的第二光束照射在待焊接材料上，可确定出待焊接材料对当前光束参数的第二光束的初始吸收率，由于不同的光束参数的光束照射在待焊接材料上时，待焊接材料对照射的光束的吸收率是不同的，当第二光束的初始吸收率低于目标吸收率时，通过调节第二光束的光束参数可调节待焊接材料对第二光束的吸收率，当待焊接材料对第二光束的吸收率超过目标吸收率时，对待焊接材料进行焊接的焊接质量会高于目标质量，通过将第二光束的光束参数从当前光束参数调整为目标光束参数，从而使得待焊接材料对照射的目标光束参数的第二光束的吸收率达到目标吸收率，当目标光束参数的第二光束照射在待焊接材料上时，此时控制第一光束照射在待焊接材料上对待焊接材料进行焊接就可以使焊接质量高于目标焊接质量，从而提高光束对待焊接材料的焊接质量，因此，解决了相关技术中存在的对待焊接材料进行焊接的焊接质量较差的问题，达到了提高对待焊接材料进行焊接的焊接质量的效果。
在上述步骤S202提供的技术方案中，待焊接材料为厚度大于预定厚度阈值的高反材料，比如待焊接材料可以是大于5mm厚的紫铜、大于5mm厚的铝等材料。
可选地，在本实施例中，第一光束和第二光束是由同一光束生成设备生成的光束，第二光束为高斯光束，第二光束用于对待焊接材料进行预热，并控制待焊接材料处于起弧状态。
可选地，在本实施例中，第二光束和第一光束的功率可以是相同的也可以是不同的，第一光束和第二光束的功率可以单独调节。
可选地，在本实施例中，可以将厚度较大(比如：厚度大于预定厚度阈值可以认为是厚度较大)，硬度较硬(比如：材料硬度大于预定硬度阈值可以认为是硬度较硬)的难以进行焊接的焊接材料(比如：厚度为5mm的紫铜焊板)作为待焊接材料采用上述过程进行焊接，从而降低了这类焊接材料的焊接难度，并提高了这类焊接材料的焊接质量。
图3是根据本发明实施例的一种可选地光束能量分布示意图，如图3所示，该图包括照射在待焊接材料上的第一光束和第二光束，第一光束为圆柱形光束，第二光束为圆环形光束，第一光束位于第二光束的无光区内，第一光束和第二光束都为高斯光束，并且第一光束的能量密度大于第二光束的能量密度，第二光束的主要作用是预热待焊接材料，增加待焊接材料对光束的吸收率，同时增加熔池面积，可以减少飞溅和爆孔，焊缝成型美观，还可以形成有效的熔宽(焊缝宽度)，增加待焊接材料的有效熔合(如果熔宽太小，待焊接材料可能有些地方未熔合)，造成焊接强度降低，同时第二光束可对熔覆区域进行预热和缓冷，降低激光熔池和热影响区与待焊接材料间的温度梯度，从而降低其冷却速率，避免激光热影响区马氏体转变从而开裂。
图4是根据本发明实施例的一种可选地光束光斑形态和能量分布示意图，如图4所示，照射在待焊接材料上的第一光束的光斑为圆形的，第二光束的光斑形状为圆环形，第一光束位于第二光束的中空无光区内，并且第一光束和第二光束的能量分布均为高斯分布，第一光束的功率密度大于第二光束的功率密度。
在上述步骤S204提供的技术方案中，光束参数可以但不限于包括光斑尺寸、光束的功率、光束在待焊接材料上的移动速度等等，本方案对此不做限定。
可选地，在本实施例中，确定第二光束的当前光束参数可以是通过对第二光束的检测，从而得到当前光束参数，还可以是通过获取其他设备发送的第二光束的光束参数，从而确定第二光束的当前光束参数，本方案对此不做限定。
可选地，在本实施例中，确定待焊接材料对第二光束的初始吸收率可以是通过对第二光束照射待焊接材料的检测结果进行计算得到的，还可以是将其他设备发送的待焊接材料对当前光束参数的第二光束的吸收率确定为待焊接材料对第二光束的初始吸收率。
在上述步骤S206提供的技术方案中，在将光束参数从当前光束参数调整到目标光束参数时，可以是按照目标幅度值逐次对当前光束参数进行调整，从而得到目标光束参数，还可以是在焊接待料的光束参数和吸收率的对应关系中确定目标光束参数的，焊接材料的光束参数和吸收率的对应关系可以是根据实验数据预先确定的，该对应关系中包含待焊接材料的目标吸收率和对应的光束参数。
可选地，在本实施例中，焊接质量可以但不限于包括焊缝的平整度、裂纹量、气孔量、熔深等等。
可续地，在本实施例中，当目标光束参数的第二光束照射在待焊接材料时，待焊接材料对第二光束的吸收率达到目标吸收率，此时待焊接材料处于起弧状态。
在上述步骤S208提供的技术方案中，第一光束和第二光束可以是同时照射在待焊接材料上，也可以是第二光束照射在待焊接材料上一段时间后，第一光束再照射待焊接材料，比如，先控制第二光束照射待焊接材料，当待焊接材料处于起弧状态后控制第一光束照射待焊接材料，以对待焊接材料进行焊接。
可续地，在本实施例中，控制焊接操作在待焊接材料达到起弧状态下来执行，还能够达到降低焊接速度的效果，实现低速焊接待焊接材料，进一步提高焊接质量。
图5是根据本发明实施例的一种可选地紫铜板焊接流程图,该焊接流程可以应用于对厚度大于3mm厚的厚紫铜板进行焊接，如图5所示：
S501，在焊接前用砂纸打磨紫铜厚板的表面，清除紫铜厚板表面的氧化膜，并依次用丙酮和乙醇擦拭表面，调整焊接头与紫铜间距，使得光束的焦点可以落在紫铜板上；
S502，仅打开第二光束，测试紫铜板表面吸收率，当紫铜板的吸收率小于目标吸收率(40％)的情况下，持续增加第二光束的功率，并检测紫铜板的吸收率，直到紫铜板的吸收率达到40％，此时第二光束的功率为4000W，紫铜板表面刚好起弧，因此在正式焊接时，设定第二光束的功率为4000W，第二光束作用是预热，增加紫铜对激光的吸收率，同时增加熔池面积，可以减少飞溅和爆孔，焊缝成型美观，还可以形成有效的熔宽(焊缝宽度)，增加两块板材之间的有效熔合；
S503，调节第一光束的功率，第一光束用来焊接，形成较大熔深，第一光束功率为4800W；
S504，焊接速度设置为60mm/s,无需加保护气焊接厚度大于3mm厚的厚紫铜板，比如4mm或5mm厚的紫铜板；
S505，控制第一光束和第二光束对紫铜板进行焊接，焊接速度为60mm/s。
通过以上实施例，首先外环光有预热作用，可提高紫铜板对光束的吸收率，扩大了焊接速度与焊接熔深的范围，即采用第二光束对待焊接的紫铜板进行预热，使得待焊接的紫铜板处于起弧状态，并使用第一光束对处于起弧状态的紫铜板进行焊接，从而使得在保证焊接质量的情况下能够对较厚的焊接材料进行焊接(比如，厚度大于3mm的厚紫铜板)，并且可以降低焊接时的焊接光束在焊接材料上的移动速率，将焊接速度控制在30mm/s-300mm/s，在降低焊接速度的同时增加焊接熔深，如果采用传统的单激光焊接，就必须要高速焊接；其次，焊接成型美观一致，无飞溅和爆孔，低速焊接可以增加熔深和熔宽，有效的熔宽，可以增加焊后工件的强度，并且在新能源领域，熔宽增加(即接触面积增加)会降低电阻，提高电池能力。
图6为根据本发明实施例的一种可选地焊接结果对比图，分别以单束光束焊接法对紫铜板进行焊接和图5的实施例的焊接方法进行焊接，两种焊接方法的焊速都为60mm/s，如图6所示，单束光束焊接会产生爆孔、焊缝不连续、焊缝平整度差的问题，而图5对应的实施例的焊接方法无爆孔、焊缝连续、焊缝平整度较好，由此可见，采用本实施例的焊接方法可以在保证焊接质量的前提下大大降低焊接速度。
作为一种可选地实施例，将所述目标光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数包括：
S11，获取所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率；
S12，将所述初始功率逐次增加目标幅值，直至检测到所述待焊接材料的吸收率达到所述目标吸收率，得到目标功率的所述第二光束，其中，所述目标功率的所述第二光束用于控制所述待焊接材料处于起弧状态。
可选地，在本实施例中，目标幅值可以是预先设置的值，比如可以设置目标幅值为0.1、0.5、1、2、10、100等等，本方案对此不做限定。
通过以上步骤，通过调整第二光束的功率进而调节待焊接材料对第二光束的吸收率，使得待焊接材料对目标功率的第二光束的吸收率为目标吸收率，待焊接材料在目标功率的第二光束的照射下处于起弧状态，进而实现在保证焊接质量的情况下，提高了可焊接的待焊接材料的厚度以及降低焊接速度。
作为一种可选地实施例，向所述待焊接材料发射所述第一光束和所述第二光束包括：
S21，获取第三光束和第四光束，其中，所述第四光束为环形光束，所述第三光束位于所述第四光束的无光区内；
S22，对所述第三光束进行聚焦处理得到所述第一光束，以及对所述第四光束进行聚焦处理，得到所述第二光束，其中，所述第二光束为环形光束，所述第一光束照射在所述待焊接材料的焊点上，所述第二光束照射在所述焊点的邻接区域。
可选地，在本实施例中，第三光束和第四光束可以是同一光束设备生成的两束光，开可以是不同的光束生成设备生成的光束。
可选地，在本实施例中，第三光束可以但不限于包括环形光束和点形光束、锥形光束等等，本方案对第三光束的形状不做限定。
可选地，在本实施例中，第一光束可以但不限于包括环形光束和点形光束、锥形光束等等，本方案对第一光束的形状不做限定。
可选地，在本实施例中，聚焦处理可以是通过聚焦设备实现的，第三光束和第四光束可以是使用同一聚焦设备进行聚焦处理，比如使用同一聚焦镜对第三光束和第四光束进行聚焦，得到第一光束和第二光束。
可选地，在本实施例中，第三光束和第四光束可以同轴，也可以不同轴，本实施例对此不做限定。
可选地，在本实施例中，第一光束和第二光束可以同轴，也可以不同轴，本实施例对此不做限定。
作为一种可选地实施例，确定所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率包括：
S31，获取所述待焊接材料的材料参数、所述待焊接材料在目标时间段内的温度差值、所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率，所述温度差值为所述目标时间段内所述待焊接材料在所述初始功率的所述第二光束的照射下产生的温度变化值；
S32，将所述材料参数、所述目标时间段内的所述温度差值和所述初始功率输入至吸收率生成模型，将所述吸收率生成模型输出的数值确定为所述初始吸收率。
可选地，在本实施例中，焊接材料的材料参数可以但不限于包括材料的长度、宽度、厚度、质量、比热容、质量等等。
可选地，在本实施例中，可以但通过使用热电偶测量待焊接材料的温度值，比如在待焊接材料的正面接热电偶(一端接在焊缝位置，距离焊缝2-5mm，另一端接在远离焊缝位置，距离焊缝超过100mm)，从而确定待焊接材料的温度变化，当激光束扫过试样时,待焊接材料吸收部分激光能量而温度升高,这部分被吸收的能量与激光输出能量的比值即可认为是待焊接材料的吸收率。
可选地，在本实施例中，吸收率生成模型可以是数学模型，也可以是使用训练集训练的模型，比如吸收率生成模型可以是一个函数，通过该函数对材料参数、目标时间段内的温度差值和初始功率进行计算，得到初始吸收率，该函数可以是
Figure BDA0003251236010000131
其中，β为初始吸收率，m为待焊接材料的质量，cp为待焊接材料的比热容，t0为光束照射待焊接材料的时间，Ta为待焊接材料的初始温度，T(t0)为光束照射待焊接材料t0时间后待焊接材料的温度值，P为光束的功率。
在本实施例中提供了一种焊接材料的焊接设备，图7是根据本发明实施例的焊接材料的焊接设备的示意图，如图7所示，包括：光束发射器72和处理器74，其中，
所述光束发射器72，用于向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；
所述处理器74，用于确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
通过上述步骤，使用两束光照射待焊接材料，第一光束用于对焊接材料进行焊接，第二光束用于控制焊接材料的焊接质量，当前光束参数的第二光束照射在待焊接材料上，可确定出待焊接材料对当前光束参数的第二光束的初始吸收率，由于不同的光束参数的光束照射在待焊接材料上时，待焊接材料对照射的光束的吸收率是不同的，当第二光束的初始吸收率低于目标吸收率时，通过调节第二光束的光束参数可调节待焊接材料对第二光束的吸收率，当待焊接材料对第二光束的吸收率超过目标吸收率时，对待焊接材料进行焊接的焊接质量会高于目标质量，通过将第二光束的光束参数从当前光束参数调整为目标光束参数，从而使得待焊接材料对照射的目标光束参数的第二光束的吸收率达到目标吸收率，当目标光束参数的第二光束照射在待焊接材料上时，此时控制第一光束照射在待焊接材料上对待焊接材料进行焊接就可以使焊接质量高于目标焊接质量，从而提高光束对待焊接材料的焊接质量，因此，解决了相关技术中存在的对待焊接材料进行焊接的焊接质量较差的问题，达到了提高对待焊接材料进行焊接的焊接质量的效果。
作为一种可选地实施方式，所述光束发射器包括：光束生成器和光束转接头，其中，
所述光束生成器，用于生成第三光束和第四光束，其中，所述第四光束为环形光束，所述第三光束位于所述第四光束的无光区内；
所述光束转接头，用于对所述第三光束进行聚焦处理得到所述第一光束，以及对所述第四光束进行聚焦处理得到所述第二光束，其中，所述第二光束为环形光束，所述第一光束照射在所述待焊接材料的焊点处，所述第二光束照射在所述焊点的邻接区域。
可选地，在本实施例中，光束转接头可以是对光束进行聚焦的光学设备，图8是根据本发明实施例的一种可选地光束转接头示意图，如图8所示，该光束转接头包括准直镜和聚焦镜，准直镜焦距100mm，聚焦镜焦距200mm，光束生成器生成的环形激光(包括环形的第四光束和位于第四光束的中的无光区的第三光束)经过准直镜后得到的准直镜处理后的光束，并通过聚焦镜进行聚焦得到聚焦后的第一光束和第二光束，第二光束为环形光束，第一光束位于第二光束的无光区内，第一光束照射在待焊接材料的焊点处，第二光束照射在所述焊点的邻接区域，第二光束用于对待焊接材料的焊点附近的区域进行预热，使焊点附近的区域处于起弧状态。
作为一种可选地实施方式，所述处理器包括：数据采集模块和处理模块，其中，
所述数据采集模块，用于获取所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率；
所述处理模块，用于将所述初始功率增加目标幅值，得到目标功率的所述第二光束，其中，所述目标功率的所述第二光束用于控制所述待焊接材料处于起弧状态；
所述数据采集模块，还用于获取所述待焊接材料的材料参数、所述待焊接材料在目标时间段内的温度差值、所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率，所述温度差值为所述目标时间段内所述待焊接材料在所述初始功率的所述第二光束的照射下产生的温度变化值；
所述处理模块，还用于对所述材料参数、所述目标时间段内的所述温度差值和所述初始功率进行计算，得到所述初始吸收率。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种焊接材料的焊接装置，图9是根据本发明实施例的焊接材料的焊接装置的结构框图，如图9所示，该装置包括：
发射模块92，用于向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；
确定模块94，用于确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；
调整模块96，用于在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；
控制模块98，用于在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
可选地，所述调整模块包括：第一获取单元，用于获取所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率；增加单元，用于将所述初始功率逐次增加目标幅值，直至检测到所述待焊接材料的吸收率达到所述目标吸收率，得到目标功率的所述第二光束，其中，所述目标功率的所述第二光束用于控制所述待焊接材料处于起弧状态。
可选地，所述发射模块包括：第二获取单元，用于获取第三光束和第四光束，其中，所述第四光束为环形光束，所述第三光束位于所述第四光束的无光区内；聚焦单元，用于对所述第三光束进行聚焦处理得到所述第一光束，以及对所述第四光束进行聚焦处理，得到所述第二光束，其中，所述第二光束为环形光束，所述第一光束照射在所述待焊接材料的焊点上，所述第二光束照射在所述焊点的邻接区域。
可选地，所述确定模块包括：第三获取单元，用于获取所述待焊接材料的材料参数、所述待焊接材料在目标时间段内的温度差值、所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率，所述温度差值为所述目标时间段内所述待焊接材料在所述初始功率的所述第二光束的照射下产生的温度变化值；确定单元，将所述材料参数、所述目标时间段内的所述温度差值和所述初始功率输入至吸收率生成模型，将所述吸收率生成模型输出的数值确定为所述初始吸收率。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接材料的焊接方法，其特征在于，包括：
向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；
确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；
在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；
在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述目标光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数包括：
获取所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率；
将所述初始功率逐次增加目标幅值，直至检测到所述待焊接材料的吸收率达到所述目标吸收率，得到目标功率的所述第二光束，其中，所述目标功率的所述第二光束用于控制所述待焊接材料处于起弧状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述待焊接材料发射所述第一光束和所述第二光束包括：
获取第三光束和第四光束，其中，所述第四光束为环形光束，所述第三光束位于所述第四光束的无光区内；
对所述第三光束进行聚焦处理得到所述第一光束，以及对所述第四光束进行聚焦处理，得到所述第二光束，其中，所述第二光束为环形光束，所述第一光束照射在所述待焊接材料的焊点上，所述第二光束照射在所述焊点的邻接区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率包括：
获取所述待焊接材料的材料参数、所述待焊接材料在目标时间段内的温度差值、所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率，所述温度差值为所述目标时间段内所述待焊接材料在所述初始功率的所述第二光束的照射下产生的温度变化值；
将所述材料参数、所述目标时间段内的所述温度差值和所述初始功率输入至吸收率生成模型，将所述吸收率生成模型输出的数值确定为所述初始吸收率。
5.一种焊接材料的焊接设备，其特征在于，包括：光束发射器和处理器，其中，
所述光束发射器，用于向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；
所述处理器，用于确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
6.根据权利要求5所述的焊接设备，其特征在于，所述光束发射器包括：光束生成器和光束转接头，其中，
所述光束生成器，用于生成第三光束和第四光束，其中，所述第四光束为环形光束，所述第三光束位于所述第四光束的无光区内；
所述光束转接头，用于对所述第三光束进行聚焦处理得到所述第一光束，以及对所述第四光束进行聚焦处理得到所述第二光束，其中，所述第二光束为环形光束，所述第一光束照射在所述待焊接材料的焊点处，所述第二光束照射在所述焊点的邻接区域。
7.根据权利要求5所述的焊接设备，其特征在于，所述处理器包括：数据采集模块和处理模块，其中，
所述数据采集模块，用于获取所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率；
所述处理模块，用于将所述初始功率增加目标幅值，得到目标功率的所述第二光束，其中，所述目标功率的所述第二光束用于控制所述待焊接材料处于起弧状态；
所述数据采集模块，还用于获取所述待焊接材料的材料参数、所述待焊接材料在目标时间段内的温度差值、所述第二光束的初始功率，其中，所述当前光束参数包括所述第二光束的初始功率，所述温度差值为所述目标时间段内所述待焊接材料在所述初始功率的所述第二光束的照射下产生的温度变化值；
所述处理模块，还用于对所述材料参数、所述目标时间段内的所述温度差值和所述初始功率进行计算，得到所述初始吸收率。
8.一种焊接材料的焊接装置，其特征在于，包括：
发射模块，用于向待焊接材料发射第一光束和第二光束，其中，所述第一光束用于对所述待焊接材料进行焊接，所述第二光束用于控制所述待焊接材料的焊接质量；
确定模块，用于确定所述第二光束的当前光束参数以及所述待焊接材料对所述第二光束的初始吸收率，其中，所述初始吸收率用于指示所述待焊接材料对所述当前光束参数的所述第二光束的光束能量的吸收比率；
调整模块，用于在所述初始吸收率低于目标吸收率的情况下，将所述第二光束的光束参数从所述当前光束参数调整到目标光束参数，其中，所述待焊接材料对所述目标光束参数的所述第二光束的吸收率达到所述目标吸收率，对光束的吸收率达到所述目标吸收率的所述待焊接材料的焊接质量高于目标质量；
控制模块，用于在所述目标光束参数的所述第二光束的照射下，控制所述第一光束对所述待焊接材料进行焊接。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现所述权利要求1至4任一项中所述的方法的步骤。
10.一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述权利要求1至4任一项中所述的方法的步骤。
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