CN114643418A - 一种真空条件下点环激光焊接系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空条件下点环激光焊接系统及方法，该系统包括固体激光器、与所述固体激光器相连的点环激光光纤、设于所述点环激光光纤远离所述固体激光器一端的激光加工头和真空舱室以及设于所述真空舱室内的移动平台；固体激光器出光经点环激光光纤通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源形成复合点环激光光束；根据不同焊接结构条件精确调节点环激光功率配比，提高点环激光焊接对不同尺寸焊接接头适应性；将真空激光焊接与点环激光焊接结合，抑制焊接飞溅，通过低真空环境焊接使得等离子体羽辉被抑制，熔深增加，进而提高焊接质量。
Description
技术领域
本发明属于激光加工技术领域，更具体地，涉及一种真空环境下点环激光焊接系统及方法。
背景技术
在机械制造加工领域，随着焊接技术的进一步发展，激光焊接和电子束焊接被开发出来，焊接机器人在工业生产中得到了广泛的应用，尤其激光焊接以其功率密度高、能量释放快，同时其本身的聚焦点更小，使得焊接的材料间熔融后的黏连度更好，不会造成材料的损伤和变形，从而更好的提高了工作效率。但是对于电子、造船、汽车工业，特别是航空航天工业的一些精度要求极高的零部件，常规激光焊接过程在空气中完成，不仅会损失部分能量，而且需要采用保护气体，影响焊缝质量和性能而无法满足要求；现有的焊接方法主要包括激光填丝焊接、双光束激光焊接以及普通激光焊接。但是激光填丝焊接的工序复杂、控制困难、焊缝内部气孔多，成本高；双光束焊接虽然可以减少气孔大小，但是并不能有效减少气孔数量，尤其是激光焊接匙孔坍塌导致的小孔型气孔；此外，普通激光焊接也存在气孔多、焊接强度低以及附着飞溅的问题；因此，急需一种能够
真空焊接技术已经具有30多年历史，但由于起初激光焊接技术仍处于起步阶段，这种额外需要真空设备的激光焊接技术并未得到普遍关注。随着大功率激光器发展，同时工业界对于激光焊接质量要求的不断提高，真空激光焊接技术重新进入研究者的视野。
工业界对激光焊接的质量要求近年来不断提高，在厚板激光焊接方面，激光焊接在普通情况下无论是焊接质量还是熔透能力都无法与电子束焊接相比。激光焊接研究人员一直希望激光焊接可以获得与电子束焊接类似的熔透深度和焊接质量，推进其在厚板焊接的应用，以期大功率低真空激光焊接可以实现与电子束焊接相仿的焊缝成形和性能。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种真空条件下点环激光焊接系统，将真空激光焊接与点环激光焊接结合，通过点环激光抑制焊接飞溅，改善焊缝表面质量，通过低真空环境焊接使得等离子体羽辉被抑制，熔深增加，进而提高焊接质量。
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种真空条件下点环激光焊接系统，其特征在于：包括固体激光器、与所述固体激光器相连的点环激光光纤、设于所述点环激光光纤远离所述固体激光器一端的激光加工头和真空舱室以及设于所述真空舱室内的移动平台；其中，
所述真空舱室上连接有有二级抽真空系统和真空舱室控制柜，通过所述真空舱室控制柜启动所述二级抽真空系统，能够使真空舱室达到低真空环境；所述移动平台为二维焊接移动平台，所述移动平台的一维运动通过手动控制，便于焊接过程中焊接位置的调节；另一维运动通过自动控制，以提高焊接效率；
所述固体激光器出光经所述点环激光光纤后通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源形成复合点环激光光束；根据不同焊接结构条件精确调节点环激光功率配比，进而提高点环激光焊接对不同尺寸焊接接头适应性；将真空激光焊接与点环激光焊接结合，通过点环激光抑制焊接飞溅，改善焊缝表面质量，通过低真空环境焊接使得等离子体羽辉被抑制，熔深增加，进而提高焊接质量。
进一步地，所述点环激光光纤为二合一光纤时，二合一光纤的内部纤芯产生高质量点光，外部环芯产生辅助环形光源，进而形成复合点环激光热源；
所述二合一光纤的内部纤芯直径为10～200μm，外部环芯直径为100～ 700μm。
进一步地，所述激光加工头的下方设有激光耦合窗，所述真空舱室设于所述激光耦合窗下方。
进一步地，所述激光耦合窗内镶有石英玻璃，能够对焊接激光高透射；
所述石英玻璃的周围设有水冷通道，用于对所述固体激光器进行冷却。
进一步地，所述激光加工头设于所述真空舱室的内部。
本发明的另一个方面提供一种真空条件下点环激光焊接方法，包括如下步骤：
S1：确定焊接参数；
S2：在真空舱室的移动平台上安装固定焊接工件；
S3：设置真空舱室内的真空环境；
S4：在真空环境下获得复合点环激光光束进行点环激光焊接。
进一步地，步骤S4中所述复合点环激光光束的获得包括通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源。
进一步地，步骤S1还包括根据焊材厚度及焊缝实际需求确定激光焊接参数；
所述焊材焊前预加工坡口；
所述激光焊接参数包括点环激光功率、焊接速度以及离焦量；
所述点环激光功率通过配套计算机系统设定；
所述焊接速度通过真空舱室控制柜设定；
所述离焦量通过机器人控制激光加工头沿z轴方向的高度设定。
进一步地，步骤S4包括还通过移动平台带动焊接工件在真空舱室内一维移动，固体激光器出光，在所述真空舱室的真空环境下经所述激光加工头聚焦后入射在焊接工件表面，完成焊接过程。
进一步地，步骤S4中所述点环激光功率的配比为75～80％点光，总功率3750～4000W，点光功率为3000～3200W，环光功率750～1000W；
步骤S3中所述真空舱室内的环境压力为0.1～1kPa。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明的一种真空条件下点环激光焊接系统，复合点环激光光束的形成通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源等多种方式实现；本发明通过在低真空环境下抑制等离子体羽辉和金属蒸汽的产生，使焊件更稳定的吸收激光能量，抑制气孔缺陷；同时结合点环激光抑制焊接过程中焊接飞溅产生，获得大熔深、高表面质量的焊缝。本发明通过低真空环境显著提高匙孔稳定性，获得高质量的大熔深焊接接头；并通过点环激光使得激光焊接过程中匙孔入口扩大，有效抑制焊接飞溅；且可以实现对点环光功率配比精确调节，使点环光的能量能够合理分配与利用，拓宽了激光焊接技术应用领域。
(2)本发明的一种真空条件下点环激光焊接方法，将真空激光焊接与点环激光焊接结合，点环激光抑制焊接飞溅现象，改善焊缝表面质量；低真空环境下焊接熔深显著增加，等离子体羽辉得以抑制；金属蒸气压力波动幅值明显降低，匙孔稳定性显著提高；由于匙孔坍塌在熔池内形成气泡倾向显著降低，焊缝气孔缺陷得到有效抑制；熔池金属沸点和匙孔壁压力降低，匙孔壁温度下降，热量横向传输减小，激光能量吸收增加，熔深增加。在两者综合作用下金属蒸气更容易逸出，熔池流动更加平稳，焊接过程更加稳定，最终获得大熔深的优质焊接接头。
(3)本发明的一种真空条件下点环激光焊接方法，通过二合一光纤获得点环复合激光热源，其功率配比可根据不同焊接结构条件进行精确调节，实现合理分配利用激光能量，使得点环激光焊接对不同尺寸接头适应性提高，拓宽激光焊接技术应用领域。
(4)本发明的一种真空条件下点环激光焊接方法，点环激光特殊热源作用于待焊材料表面，辅助环形光源使匙孔入口尺寸扩大，焊接过程匙孔稳定性提高，有利于金属蒸气逸出，抑制焊接飞溅现象，同时焊缝表面成型质量提升，降低因飞溅产生进行返工清洁产生额外费用，提高生产效率。
(5)本发明的一种真空条件下点环激光焊接方法，采用枪头外置真空激光焊接设备，在真空舱体顶部设置激光耦合窗口，配置方式简便；也可以将激光加工头置于真空舱室内，实现低真空环境下的激光焊接，设置方式多样。
附图说明
图1为本发明实施例1一种真空条件下点环激光焊接系统的结构示意图；
图2为本发明实施例2一种真空条件下点环激光焊接系统的结构示意图；
图3为本发明的一种真空环境下点环激光焊接系统的点环激光双光束焊接接头的点环激光光束示意图；
图4为大气环境下常规激光焊接熔池匙孔动态示意图；
图5为大气环境下点环激光焊接熔池匙孔动态示意图；
图6为大气环境下点环激光焊接后焊缝截面；
图7为本发明的一种真空环境下点环激光焊接系统的真空环境下点环激光焊接后焊缝截面；
图8为本发明的一种真空环境下点环激光焊接方法的流程示意图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：其中 1-固体激光器、2-点环激光光纤内部结构、3-点环激光光纤、31-点光、32- 环光、33-熔池、34-金属蒸汽、35-匙孔、36-焊接飞溅、37-常规激光、4- 激光加工头、5-激光耦合窗口、6-真空舱室、7-移动平台。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，当元件被称为“固定于”、“设置于”或“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上；术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；文中的Z轴方向为垂直于移动平台竖直向上的方向。
实施例1
如图1和图3-图7所示，本发明的一个方面提供一种真空条件下点环激光焊接系统，包括固体激光器1、与所述固体激光器1相连的点环激光光纤3、设于所述点环激光光纤3远离所述固体激光器1一端的激光加工头4、设于所述激光加工头4下方的激光耦合窗5、设于所述激光耦合窗5下方的真空舱室6以及设于所述真空舱室6内的移动平台7；所述点环激光光纤3 能够通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源等多种方式形成复合点环激光光束；焊接开始后，移动平台7带动焊接工件在真空舱室内一维移动，固体激光器1出光，经所述激光加工头4聚焦后的激光穿过真空舱室6上方的激光耦合窗口5，最终入射在工件表面，完成焊接过程。本发明根据不同焊接结构条件精确调节点环激光功率配比，进而提高点环激光焊接对不同尺寸焊接接头适应性；将真空激光焊接与点环激光焊接结合，通过点环激光抑制焊接飞溅，改善焊缝表面质量，通过低真空环境焊接使得等离子体羽辉被抑制，熔深增加，进而提高焊接质量。
进一步地，所述真空舱室6的舱体采用不锈钢；所述激光耦合窗5内镶有石英玻璃，能够对焊接激光高透射；所述石英玻璃的周围设有水冷通道，用于对所述固体激光器1进行冷却；所述激光耦合窗5一方面用于保证焊接激光透过石英玻璃进入所述真空舱室6内进行激光焊接，另一方用于隔绝外部大气环境和舱体内的真空环境；所述移动平台7为二维焊接移动平台，所述移动平台7的一维运动通过手动控制，便于焊接过程中焊接位置的调节；另一维运动通过自动控制，以提高焊接效率。
进一步地，为实现舱室的真空环境，所真空舱室6内配备有二级抽真空系统，所述二级抽真空系统可以在几分钟内实现真空舱室6内环境压力在100Pa至大气环境压力之间的任意负压；所述真空舱室6上连接有真空舱室控制柜，通过所述真空舱室控制柜启动所述二级抽真空系统，能够使所述真空舱室6内达到低真空环境。
进一步地，所述点环激光光纤3能够通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源、或通过二合一光纤输出点环光源等多种方式形成复合点环激光光束；所述点环激光光纤3为二合一光纤时，二合一光纤的内部纤芯产生高质量点光，外部环芯产生辅助环形光源，进而形成复合点环激光热源；所述二合一光纤的光纤尺寸为内部纤芯直径为10～200μm，外部环芯直径为100～700μm；所述点环激光包括环形光束和设置于所述环形光束中心的点形光束。
实施例2
如图2-图7所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的激光加工头内置于真空舱室内，其他条件一样，具体如下：
本发明的实施例提供的一种真空条件下点环激光焊接系统，包括固体激光器1、与所述固体激光器1相连的点环激光光纤3、设于所述点环激光光纤3远离所述固体激光器1一端的激光加工头4、设于所述激光加工头4 外部的真空舱室6以及设于所述真空舱室6内的移动平台7；焊接开始后，移动平台带动焊接工件在真空舱室内一维移动，固体激光器1出光，在所真空舱室6的真空环境下经所述激光加工头聚焦后的激光最终入射在焊接工件表面，完成焊接过程；所述点环激光光纤3能够通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源等多种方式形成复合点环激光光束；本发明根据不同焊接结构条件精确调节点环激光功率配比，进而提高点环激光焊接对不同尺寸焊接接头适应性；将真空激光焊接与点环激光焊接结合，通过点环激光抑制焊接飞溅，改善焊缝表面质量，通过低真空环境焊接使得等离子体羽辉被抑制，熔深增加，进而提高焊接质量。
如图3-图8所示，本发明的另一个方面提供的一种真空条件下点环激光焊接方法，包括如下步骤：
S1：确定焊接参数；具体地，根据焊材厚度及焊缝实际需求确定激光焊接参数；所述激光焊接参数包括点环激光功率、焊接速度以及离焦量；通过配套计算机系统设定点环激光功率，通过真空舱室控制柜设定焊接速度，通过机器人控制激光加工头4沿z轴方向的高度设定离焦量；所述焊材厚度为10mm，焊前预加工坡口；
S2：在真空舱室的移动平台上安装固定焊接工件；具体地，通过夹具将焊接工件固定在移动平台7上；
S3：设置真空舱室内的真空环境；具体地，通过真空舱室控制柜启动二级抽真空系统使得真空舱室内环境压力达到预设状态；
S4：在真空环境下获得复合点环激光光束对焊接工件进行点环激光焊接；固体激光器1出光经点环激光光纤3后使其内部纤芯产生高质量点光，外部环芯产生辅助环形光源，进而形成复合点环激光光束；通过配套计算机系统调控总功率和点环激光功率配比；焊接开始后，移动平台带动焊接工件在真空舱室内一维移动，固体激光器1出光，在所真空舱室6的真空环境下经所述激光加工头4聚焦后的激光最终入射在焊接工件表面，完成焊接过程；最终入射在工件表面，完成焊接过程。所述点环激光光纤3能够通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源、或通过二合一光纤输出点环光源等多种方式形成复合点环激光光束。
当步骤S4中：所述点环激光功率配比为100％点光31，总功率功率 3000W，即点光功率3000W；所述固体激光器1为TRUMPF的TruDisk固体激光器；所述激光加工头为YW52激光加工头，所采用的点环激光光纤3为二合一光纤，为TRUMPF公司Brightline光纤，二合一光纤尺寸的内部纤芯直径100μm，外部环芯直径400μm，环芯宽度100μm；步骤S3中所述真空舱室环境压力为101kPa(大气环境压力)；在焊接过程中熔池匙孔动态行为如图4所示，即常规激光37焊接过程中，金属蒸气34强烈反冲，熔池33受到剧烈作用，产生焊接飞溅36，焊缝表面成形质量恶化。
当步骤S4中：所述点环激光功率配比为80％点光31，总功率3750W，即点光31功率3000W，环光32功率750W；所述固体激光器1为TRUMPF的 TruDisk固体激光器；所述激光加工头为YW52激光加工头，所采用的二合一光纤为TRUMPF公司Brightline光纤；二合一光纤尺寸的内部纤芯直径 100μm，外部环芯直径400μm，环芯宽度100μm；步骤S3中所述真空舱室环境压力为101kPa；在此焊接条件下，焊接过程中熔池33的匙孔35的动态行为如图5所示，在合理点环功率配比的点环激光焊接过程中，附加环形光束能够使匙孔35的入口扩大，金属蒸气34更容易逸出，液态金属易回流至熔池33，焊接飞溅现象能够得到有效抑制；但大气环境下获得焊缝熔深较小，无法获得全熔透焊缝，如图6所示。
当步骤S4中：所述点环激光功率配比为80％点光31，总功率3750W，即点光功率3000W，环光功率750W；所述固体激光器1为TRUMPF的TruDisk 固体激光器；所述激光加工头为YW52激光加工头，所采用的二合一光纤为 TRUMPF公司Brightline光纤；二合一光纤尺寸的内部纤芯直径100μm，外部环芯直径400μm，环芯宽度100μm；步骤S3中所述真空舱室环境压力为0.1kPa；在此焊接条件下，获得的焊缝截面如图7所示，可见在低真空环境下点环激光焊接在抑制焊接飞溅、改善焊缝表面质量基础上，激光能量吸收增加，熔深大幅增加，最终获得优秀表面成形质量的全熔透焊缝。
综上，试验表明在真空条件下，多种材料均表现出相比于大气环境下更大熔透深度和更好的焊接质量；真空条件下等离子体羽辉受到抑制，金属蒸气更容易逸出，降低了焊缝气孔缺陷倾向。
本发明提供的一种真空条件下点环激光焊接系统的工作原理：在固体激光器1上连接点环激光光纤3，在所述点环激光光纤3的末端连接激光加工头4，并将所述激光加工头4固定于所述真空舱室6的内部或外部，当设于所述真空舱室6的外部时，在所述所述激光加工头4的下方设激光耦合窗口5；在所述激光耦合窗口5的下方设真空舱室6在真空舱室内设二维移动平台7，为实现真空舱室6的真空环境，在真空舱室上连接二级抽真空系统，该二级抽真空系统可以在几分钟内实现环境压力在100Pa至大气环境压力之间的任意负压；所述点环激光光纤3通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源等多种方式形成复合点环激光光束，完成焊接工件在真空环境下的点环激光焊接；本发明采用低真空环境下点环激光焊接方法，在抑制焊接飞溅、改善焊缝表面质量基础上，激光能量吸收增加，熔深大幅增加，最终获得优秀表面成形质量的全熔透焊缝；本发明将真空激光焊接与点环激光焊接结合，点环激光抑制焊接飞溅现象，改善焊缝表面质量；低真空环境下焊接熔深显著增加，等离子体羽辉得以抑制；在两者综合作用下金属蒸气更容易逸出，熔池流动更加平稳，焊接过程更加稳定，最终获得大熔深的优质焊接接头。本发明通过二合一光纤获得点环复合激光热源，其功率配比可根据不同焊接结构条件进行精确调节，实现合理分配利用激光能量，使得点环激光焊接对不同尺寸接头适应性提高，拓宽激光焊接技术应用领域。本发明在低真空环境下使激光等离子体羽辉被抑制，金属蒸气压力波动幅值明显降低，匙孔稳定性显著提高；匙孔坍塌在熔池内形成气泡倾向显著降低，焊缝气孔缺陷得到有效抑制；熔池金属沸点和匙孔壁压力降低，匙孔壁温度下降，热量横向传输减小，激光能量吸收增加，熔深增加。本发明将点环激光特殊热源作用于待焊材料表面，辅助环形光源使匙孔入口尺寸扩大，焊接过程匙孔稳定性提高，有利于金属蒸气逸出，抑制焊接飞溅现象，同时焊缝表面成型质量提升，降低因飞溅产生进行返工清洁产生额外费用，提高生产效率。本发明采用枪头外置真空激光焊接设备，在真空舱体顶部设置激光耦合窗口，配置方式更为简便。
可选配点环激光模式的新型激光器与常规单纯点激光相比，点环激光在点激光外附加环形辅助光源，获得点环复合光束模式；在点环激光作用下，焊接过程中匙孔入口扩大，焊接稳定性提高，焊接飞溅得到有效抑制，最终获得高表面质量的优良焊缝。试验表明，在同等焊缝质量要求下，点环激光可采取更高焊接速度完成焊接过程，生产效率得以提高。在真空环境下，使用点环激光焊接焊接，可以改善匙孔行为，进而降低焊接缺陷，改善焊缝成形，提高焊接质量。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种真空条件下点环激光焊接系统，其特征在于：包括固体激光器(1)、与所述固体激光器(1)相连的点环激光光纤(3)、设于所述点环激光光纤(3)远离所述固体激光器(1)一端的激光加工头(4)和真空舱室(6)以及设于所述真空舱室(6)内的移动平台(7)；其中，
所述真空舱室(6)上连接有有二级抽真空系统和真空舱室控制柜，通过所述真空舱室控制柜启动所述二级抽真空系统，能够使真空舱室达到低真空环境；所述移动平台(7)为二维焊接移动平台，所述移动平台(7)的一维运动通过手动控制，便于焊接过程中焊接位置的调节；另一维运动通过自动控制，以提高焊接效率；
所述固体激光器(1)出光经所述点环激光光纤(3)后通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源形成复合点环激光光束；根据不同焊接结构条件精确调节点环激光功率配比，进而提高点环激光焊接对不同尺寸焊接接头适应性；将真空激光焊接与点环激光焊接结合，通过点环激光抑制焊接飞溅，改善焊缝表面质量，通过低真空环境焊接使得等离子体羽辉被抑制，熔深增加，进而提高焊接质量。
2.根据权利要求1所述的一种真空条件下点环激光焊接系统，其特征在于：所述点环激光光纤(3)为二合一光纤时，二合一光纤的内部纤芯产生高质量点光，外部环芯产生辅助环形光源，进而形成复合点环激光热源；
所述二合一光纤的内部纤芯直径为10～200μm，外部环芯直径为100～700μm。
3.根据权利要求2所述的一种真空条件下点环激光焊接系统，其特征在于：所述激光加工头(4)的下方设有激光耦合窗(5)，所述真空舱室(6)设于所述激光耦合窗(5)下方。
4.根据权利要求3所述的一种真空条件下点环激光焊接系统，其特征在于：所述激光耦合窗(5)内镶有石英玻璃，能够对焊接激光高透射；
所述石英玻璃的周围设有水冷通道，用于对所述固体激光器(1)进行冷却。
5.根据权利要求2所述的一种真空条件下点环激光焊接系统，其特征在于：所述激光加工头(4)设于所述真空舱室(6)的内部。
6.一种真空条件下点环激光焊接方法，其特征在于，应用如权利要求1-5中任一项所述的一种真空条件下点环激光焊接系统实现，包括如下步骤：
S1：确定焊接参数；
S2：在真空舱室的移动平台上安装固定焊接工件；
S3：设置真空舱室内的真空环境；
S4：在真空环境下获得复合点环激光光束进行点环激光焊接。
7.根据权利要求6所述的一种真空条件下点环激光焊接方法，其特征在于：步骤S4中所述复合点环激光光束的获得包括通过同轴单光纤直接输出点环光源、通过激光器内置光纤耦合器输出点环光源、通过激光器内置集成光闸输出点环光源或通过二合一光纤输出点环光源。
8.根据权利要求7所述的一种真空条件下点环激光焊接方法，其特征在于：步骤S1还包括根据焊材厚度及焊缝实际需求确定激光焊接参数；
所述焊材焊前预加工坡口；
所述激光焊接参数包括点环激光功率、焊接速度以及离焦量；
所述点环激光功率通过配套计算机系统设定；
所述焊接速度通过真空舱室控制柜设定；
所述离焦量通过机器人控制激光加工头沿z轴方向的高度设定。
9.根据权利要求7或8所述的一种真空条件下点环激光焊接方法，其特征在于，步骤S4包括还通过移动平台(7)带动焊接工件在真空舱室(6)内一维移动，固体激光器(1)出光，在所述真空舱室(6)的真空环境下经所述激光加工头(4)聚焦后入射在焊接工件表面，完成焊接过程。
10.根据权利要求7或8所述的一种真空条件下点环激光焊接方法，其特征在于：步骤S4中所述点环激光功率的配比为75～80％点光，总功率3750～4000W，点光功率为3000～3200W，环光功率750～1000W；
步骤S3中所述真空舱室(6)内的环境压力为0.1～1kPa。
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