CN114871577A - 齿轮刀盘的焊接方法和装置、存储介质及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种齿轮刀盘的焊接方法和装置、存储介质及电子装置，该方法包括：获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与熔池信息匹配的焊接参数，其中，熔池信息用于指示初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，焊接参数用于指示对接触位置进行焊接的焊接方式；生成具有光束参数的目标激光光束；控制目标激光光束按照焊接参数对初始齿轮刀盘上的接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，目标齿轮刀盘上接触位置所形成的熔池的属性满足目标属性。通过本发明，解决了相关技术中齿轮刀盘焊接的质量较差的问题，进而达到了提高齿轮刀盘焊接的质量的效果。

Description

齿轮刀盘的焊接方法和装置、存储介质及电子装置

技术领域

本发明实施例涉及焊接领域，具体而言，涉及一种齿轮刀盘的焊接方法和装置、存储介质及电子装置。

背景技术

目前，对于齿轮刀盘的焊接方式有两种：氩弧焊接方式和电子束焊接方式，氩弧焊接方式在焊接过程中会存在焊接热输入量大、焊接变形大、熔深难以控制等问题，焊接的齿轮刀盘熔深难以达到要求，焊接的质量较差；电子束焊接的这种焊接方式的设备比较复杂、需在真空条件下进行，灵活性差，电子束易受杂散电磁厂的干扰，影响焊接质量，且无法满足精度需求。

针对相关技术中，对于齿轮刀盘焊接的质量较差等问题，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齿轮刀盘的焊接方法和装置、存储介质及电子装置，以至少解决相关技术中对于齿轮刀盘焊接的质量较差的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种齿轮刀盘的焊接方法，包括：获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，其中，所述熔池信息用于指示所述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，所述焊接参数用于指示对所述接触位置进行焊接的焊接方式；生成具有所述光束参数的目标激光光束；控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，所述目标齿轮刀盘上所述接触位置所形成的熔池的属性满足所述目标属性。

在一个示例性实施例中，所述获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，包括：获取所述初始齿轮刀盘所对应的熔池深度和熔池宽度，其中，所述熔池信息包括所述熔池深度和所述熔池宽度；生成与所述熔池深度匹配的中心光束参数和与所述熔池宽度匹配的环形光束参数，其中，所述光束参数包括所述中心光束参数和所述环形光束参数。

在一个示例性实施例中，所述生成具有所述光束参数的目标激光光束，包括：生成具有所述中心光束参数的中心光束；在所述中心光束外围生成具有所述环形光束参数的环形光束，得到所述目标激光光束。

在一个示例性实施例中，所述获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，包括：获取与熔池深度匹配的焊接速度，其中，所述熔池信息包括所述熔池深度和熔池宽度；获取与所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述焊接速度匹配的送丝参数，其中，所述送丝参数用于指示在焊接所述接触位置的过程中添加的焊丝量，所述焊接参数包括所述焊接速度和所述送丝参数。

在一个示例性实施例中，所述获取与所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述焊接速度匹配的送丝参数，包括：检测所述接触位置对应的倒角尺寸；根据所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述倒角尺寸，确定在焊接过程中所述熔池待填充的焊丝体积；确定与所述焊丝体积匹配的所述送丝参数。

在一个示例性实施例中，在所述初始齿轮刀盘上具有多个所述接触位置的情况下，所述获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，还包括：获取所述初始齿轮刀盘上多个所述接触位置之间的位置参数，其中，所述位置参数用于指示多个所述接触位置之间的相对位置关系；确定与所述位置参数匹配的焊接轨迹，其中，所述焊接轨迹用于指示多个所述接触位置的焊接顺序，所述焊接参数还包括所述焊接轨迹。

在一个示例性实施例中，所述控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，包括：控制所述目标激光光束对准所述接触位置；控制所述目标激光光束按照所述焊接参数所包括的焊接速度对所述接触位置进行焊接，同时控制送丝设备按照所述焊接参数所包括的送丝参数向所述目标激光光束照射的位置添加焊丝，得到所述目标齿轮刀盘。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种齿轮刀盘的焊接装置，包括：

获取模块，用于获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，其中，所述熔池信息用于指示所述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，所述焊接参数用于指示对所述接触位置进行焊接的焊接方式；

生成模块，用于生成具有所述光束参数的目标激光光束；

控制模块，用于控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，所述目标齿轮刀盘上所述接触位置所形成的熔池的属性满足所述目标属性。

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，获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与熔池信息匹配的焊接参数，其中，熔池信息用于指示初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，焊接参数用于指示对接触位置进行焊接的焊接方式；生成具有光束参数的目标激光光束；控制目标激光光束按照焊接参数对初始齿轮刀盘上的接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，目标齿轮刀盘上接触位置所形成的熔池的属性满足目标属性。由于光束参数和焊接参数都是与初始齿轮刀盘被焊接后形成的熔池的目标属性匹配，根据光束参数生成目标激光光束，使用该目标激光光束按照焊接参数指示的焊接方式对初始齿轮刀盘上的接触位置进行焊接，从而可以使得焊接的接触位置所形成的熔池的属性满足目标属性，也就是目标齿轮刀盘的熔池属性满足目标属性，因此，可以解决对于齿轮刀盘焊接的质量较差问题，达到提高齿轮刀盘焊接的质量效果。

附图说明

图1是本发明实施例的一种齿轮刀盘的焊接方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的齿轮刀盘的焊接方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的齿轮刀盘的熔池的示意图；

图4是根据本发明实施例的齿轮刀盘的示意图一；

图5是根据本发明实施例的齿轮刀盘的示意图二；

图6是根据本发明实施例的齿轮刀盘的焊接的示意图；

图7是根据本发明实施例的齿轮刀盘的焊接过程的示意图；

图8是根据本发明实施例的齿轮刀盘的焊接的目标齿轮刀盘的示意图；

图9是根据本发明实施例的齿轮刀盘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。

本发明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是本发明实施例的一种齿轮刀盘的焊接方法的移动终端的硬件结构框图。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齿轮刀盘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齿轮刀盘的焊接方法，应用于上述计算机终端，图2是根据本发明实施例的齿轮刀盘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，获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，其中，所述熔池信息用于指示所述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，所述焊接参数用于指示对所述接触位置进行焊接的焊接方式；

步骤S204，生成具有所述光束参数的目标激光光束；

步骤S206，控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，所述目标齿轮刀盘上所述接触位置所形成的熔池的属性满足所述目标属性。

通过上述步骤，由于光束参数和焊接参数都是与初始齿轮刀盘被焊接后形成的熔池的目标属性匹配，根据光束参数生成目标激光光束，使用该目标激光光束按照焊接参数指示的焊接方式对初始齿轮刀盘上的接触位置进行焊接，从而可以使得焊接的接触位置所形成的熔池的属性满足目标属性，也就是目标齿轮刀盘的熔池属性满足目标属性，因此，可以解决对于齿轮刀盘焊接的质量较差问题，达到提高齿轮刀盘焊接的质量效果。

在上述步骤S202提供的技术方案中，上述熔池信息用于指示初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，上述熔池信息可以但不限于包括熔池深度，熔池宽度，熔池形状等等，上述目标属性可以但不限于包括：熔池深度达到目标深度(即熔池深度要求)，熔池宽度小于或者等于目标宽度(即熔池宽度要求)等等。

可选地，在本实施例中，上述光束参数可以但不限于用于指示激光器生成光束的光束属性，光束参数可以但不限于包括激光功率、光斑尺寸、激光波长等等。

可选地，在本实施例中，上述焊接参数可以但不限于用于指示对接触位置进行焊接的焊接方式，上述焊接参数可以但不限于包括焊接时为保证焊接质量而选定的各项参数，比如：焊接速度，离焦量，保护气体等等。

在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数：获取所述初始齿轮刀盘所对应的熔池深度和熔池宽度，其中，所述熔池信息包括所述熔池深度和所述熔池宽度；生成与所述熔池深度匹配的中心光束参数和与所述熔池宽度匹配的环形光束参数，其中，所述光束参数包括所述中心光束参数和所述环形光束参数。

可选地，在本实施例中，上述熔池深度可以但不限于为齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的深度，上述熔池宽度可以但不限于为齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的宽度。

可选地，在本实施例中，上述中心光束参数与熔池深度有关，从而可以生成用于进行激光深熔焊的中心光束，保证焊缝熔深(即上述熔池深度)，根据熔池深度选择匹配的中心光束，可以实现使用中心光束进行激光深熔焊使焊接位置达到熔池深度的要求。上述环形光束参数与熔池宽度有关，从而可以生成用于预热齿轮刀盘、稳定深熔焊匙孔、稳定焊接过程、减少焊缝(焊接后的接触位置)内部缺陷、还对焊接后的熔池起到保温作用的环形光束，根据熔池宽度选择匹配的环形光束，可以使得焊缝热影响区较小，从而提高焊接质量。

可选地，在本实施例中，齿轮刀盘对焊接位置熔深(即上述熔池深度)要求比较高，常要求熔深大于5mm(即上述熔池深度要求)，热影响区宽度小(即上述熔池宽度要求)，变形小，强度高。比如，熔深5mm时，需要一定的激光能量密度，光斑尺寸越大，作用区域越大，需要的线能量越大，线能量＝激光功率/焊接速度，所以可以通过控制激光功率，光斑尺寸等等参数来控制熔深与齿轮刀盘焊接位置的熔深。

在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式获取与所述熔池信息匹配的焊接参数：获取与熔池深度匹配的焊接速度，其中，所述熔池信息包括所述熔池深度和熔池宽度；获取与所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述焊接速度匹配的送丝参数，其中，所述送丝参数用于指示在焊接所述接触位置的过程中添加的焊丝量，所述焊接参数包括所述焊接速度和所述送丝参数。

可选地，在本实施例中，上述焊接速度可以但不限于与熔池深度，焊接效率，激光功率等等参数有关，可以通过控制焊接速度来控制熔池深度，选择与熔池深度匹配的焊接速度进行焊接，可是使焊接位置的熔深达到熔池深度的要求。

可选地，在本实施例中，上述送丝参数可以但不限于指示了在焊接接触位置的过程中添加的焊丝量，上述送丝参数可以但不限于包括送丝速度，焊丝尺寸，送丝角度等等，在焊接的过程中添加焊丝，可以使得焊接后的焊缝饱满，焊接的齿轮刀盘结构更加稳固。

在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式获取与所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述焊接速度匹配的送丝参数：检测所述接触位置对应的倒角尺寸；根据所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述倒角尺寸，确定在焊接过程中所述熔池待填充的焊丝体积；确定与所述焊丝体积匹配的所述送丝参数。

可选地，在本实施例中，上述送丝参数可以但不限于用于在焊接的过程中指示送丝设备对焊接位置进行送丝，上述送丝参数可以但不限于包括：送丝速度，焊丝尺寸等等参数。送丝参数不仅与焊接过程形成的熔池有关，还与齿轮刀盘的接触位置的倒角尺寸有关。根据熔池损失量即需要额外填充熔池体积确定待填充的焊丝体积，然后根据焊丝体积选择匹配的送丝速度和焊丝尺寸，使得在焊接的过程中添加焊丝量(即上述待填充的焊丝体积)与需要额外填充熔池体积匹配。

可选地，在本实施例中，齿轮齿合过程复杂，要保证其制造精度和装配精度，齿轮内圈和齿轮外圈为了便于热套组装，通常还会对装配处倒角，然而激光自熔焊，仅靠母材自身熔化熔池，无法填充满倒角，焊缝凹陷影响焊接接头强度。图3是根据本发明实施例的齿轮刀盘的熔池的示意图，如图3所示，如果仅靠齿轮刀盘的母材熔化，熔池最终形成的焊缝存在凹陷，在焊接的过程中添加焊丝，即采用激光填丝焊，并根据熔池深度、熔池宽度以及倒角尺寸确定需要添加的焊丝量，从而确定送丝参数，采用激光填丝焊的熔池形成的焊缝饱满无凹陷，焊缝成型均匀美观，焊接接头强度较强，焊后的内应力也较小，焊缝不容易形成裂纹，结构稳固。

在一个示例性实施例中，在初始齿轮刀盘上具有多个接触位置的情况下，可以但不限于通过以下方式获取与所述熔池信息匹配的焊接参数包括的焊接轨迹：获取所述初始齿轮刀盘上多个所述接触位置之间的位置参数，其中，所述位置参数用于指示多个所述接触位置之间的相对位置关系；确定与所述位置参数匹配的焊接轨迹，其中，所述焊接轨迹用于指示多个所述接触位置的焊接顺序，所述焊接参数还包括所述焊接轨迹。

可选地，在本实施例中，上述位置参数用于指示多个接触位置之间的相对位置关系，上述位置参数可以但不限于通过对初始齿轮刀盘的所有接触位置进行编号得到，编号可以但不限于指示接触位置的数量、相对位置关系等等。根据接触位置确定焊接轨迹，上述焊接轨迹可以但不限于指示了焊接接触位置的顺序，还可以与接触位置的形状匹配，上述焊接顺序可以但不限于为按照排列顺序依次焊接，或者，不按照排列顺序依次焊接即跳焊法等等。

可选地，在本实施例中，多个接触位置的焊接顺序采用跳焊法，避免连续焊接应力过大导致变形量过大。以齿轮刀盘的齿数有26个为例。接触位置有26个，图4是根据本发明实施例的齿轮刀盘的示意图一，如图4所示，初始齿轮刀盘的齿数有26个，也就是说，上述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈的接触位置有26个。图5是根据本发明实施例的齿轮刀盘的示意图二，如图5所示，按照图中的编号顺序进行焊接，首先焊接上下对称位置以及左右对称位置，即图中1、2、3、4的顺序，先将齿轮刀盘的齿轮内圈和齿轮外圈简单的焊接在一起，然后焊接处于2与4之间中间的两个5号的接触位置，以及两个5号位关于齿轮刀盘对称的两个6号位，依次按照图中的编号顺序焊接，两个同号的接触位置焊接的顺序不分先后。

在上述步骤S204提供的技术方案中，上述光束参数包括的激光功率，光斑尺寸等等，可以但不限于通过上述光束参数控制激光器生成对应的目标激光光束。

可选地，在本实施例中，激光焊接具有能量密度高、热影响区小、焊接速度快、自动化程度高、非接触远距离焊接等优点。本实施例采用激光焊接，可以使得焊接的齿轮刀盘的熔深达到要求，热影响区域宽度较小，变形小，强度高等等。

在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式生成具有光束参数的目标激光光束：生成具有所述中心光束参数的中心光束；在所述中心光束外围生成具有所述环形光束参数的环形光束，得到所述目标激光光束。

可选地，在本实施例中，上述目标激光光束可以但不限于采用光束可调高功率光纤激光器作为热源输出，即上述目标激光光束可以但不限于由光束可调高功率光纤激光器生成。上述目标激光光束包括中心光束和环形光束，中心光束用于进行激光深熔焊，能量密度较高，即中心光束的激光功率较大，纤芯直径(光斑尺寸)较小。环形光束用于在焊接过程中进行加热和稳定的作用，能量密度比中心光束的能量密度低，即环形光束的激光功率小于中心光束的激光功率，环形光束的纤芯直径大于中心光束纤芯直径，比如：中心光束的激光功率(W1)为：2500W≤W1≤6000W，环形光束的激光功率(W2)为：1000W≤W2≤3000W，中心光束纤芯直径(d1)(即上述光斑尺寸)为：50μm≤d1≤100μm，环形光束纤芯直径(d2)为：150μm≤d2≤600μm。

在上述步骤S206提供的技术方案中，上述焊接参数可以但不限于包括：焊接速度、离焦量等等。目标激光光束可以但不限于通过激光器生成由焊接头输出，可以但不限于通过控制焊接头控制目标激光光束对初始齿轮刀盘按照上述焊接速度和离焦量进行焊接。

在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式控制目标激光光束按照焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘：控制所述目标激光光束对准所述接触位置；控制所述目标激光光束按照所述焊接参数所包括的焊接速度对所述接触位置进行焊接，同时控制送丝设备按照所述焊接参数所包括的送丝参数向所述目标激光光束照射的位置添加焊丝，得到所述目标齿轮刀盘。

可选地，在本实施例中，上述焊接参数可以但不限于还包括：离焦量，气流参数等等，气流参数用于指示在焊接的过程中指示向焊接的位置(即上述目标激光光束照射的位置)输送保护气体的气体量，保护气体可以但不限于包括：氮气、氩气、氦气，或者，氩气和氦气的混合气等等。

可选地，在本实施例中，上述初始齿轮刀盘可以但不限于放置在带变位机或旋转轴的工装夹具中，上述目标激光光束可以但不限于通过焊接头输出，上述焊丝可以但不限于通过送丝设备进行添加，根据焊接轨迹、焊接速度，离焦量等等参数控制工装夹具和焊接头联动，控制焊接头输出的目标激光光束按照焊接轨迹对准接触位置，按照焊接速度和离焦量等等参数进行焊接，在焊接的过程中同时按照送丝速度控制送丝设备进行添加焊丝和按照气流参数控制吹气设备输送保护气体。

可选地，在本实施例中，以目标激光光束包括的中心光束和环形光束通过焊接头输出进行焊接为例，图6是根据本发明实施例的齿轮刀盘的焊接的示意图，如图6所示，目标激光光束包括中心光束和环形光束，环形光束在中心光束外围，保护气体通过吹气设备在焊接的过程中向目标激光光束照射的位置输送保护气体，焊丝通过送丝设备在焊接的过程中向目标激光光束照射的位置添加焊丝，保护气体和焊丝跟随着目标激光光束照射的位置移动而移动，初始齿轮刀盘固定在带变位机或旋转轴的工装夹具中，通过控制工装夹具按照旋转方向进行旋转，旋转方式是根据焊接轨迹和焊接速度确定的，如果焊接头不移动，可以通过控制工装夹具按照焊接轨迹旋转，旋转的线速度可以为焊接速度；也可以工装夹具不动，焊接头、吹气设备以及送丝设备按照焊接参数运动进行焊接；还可以通过焊接头和工装夹具联动，工装夹具在进行变换接触位置的时候运动，对具体某个接触位置焊接的时候焊接头、吹气设备以及送丝设备按照焊接参数运动进行焊接。

可选地，在本实施例中，在对初始齿轮刀盘进行焊接之前，将齿轮内圈和齿轮外圈待焊接位置(即待接触位置)的渗碳层去除，进行热套(即加热装配)，并对热套之后的齿轮刀盘去除应力，采用丙酮或酒精或激光清洗清洁待焊接位置的上表面和下表面，将清洁好的齿轮刀盘放置于恒温箱或炉中预热，将预热好的齿轮刀盘放置于带变位机或旋转轴的工装夹具中固定装配好，然后对初始齿轮刀盘进行焊接，在焊接完成后，进行保温处理。

齿轮刀盘采用恒温箱或加热炉预热时，预热温度(T1)可以为：150℃≤T1≤200℃，保温时间大于2h。预热的作用是防止冷裂纹、热裂纹和热影响区出现脆硬组织。焊后保温采用恒温箱或加热炉，保温温度(T2)可以为：150℃≤T2≤200℃，保温时间不小于2h，目的是消除焊接过程中加热和冷却不均匀的隐患，及齿轮刀盘本身产生的拘束而产生的焊接应力，避免焊后裂纹的产生。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。

下面结合实施例对本发明进行具体说明：

图7是根据本发明实施例的齿轮刀盘的焊接过程的示意图，如图7所示，该过程包括以下步骤：

步骤S702：去除渗碳层，并清洁；

步骤S704：预热处理待焊接的齿轮刀盘；

步骤S706：获取与初始齿轮刀盘匹配的光束参数和焊接参数；

步骤S708：对初始齿轮刀盘进行焊接；

步骤S710：保温处理焊接后的齿轮刀盘。

为了更好的理解上述的过程，以下再结合可选实施例对上述流程进行说明，但不用于限定本发明实施例的技术方案。

可选地，在本实施例中，以材料为20CrMnTi钢，热处理方式为渗碳淬火，齿数为26个的齿轮刀盘进行焊接为例。按照上述焊接过程，该流程包括以下步骤：

步骤一：采用机加工将齿轮外圈和齿轮内圈待焊接位置(即上述接触位置)上表面、下表面、侧边渗碳层去除，进行热套，并对热套之后的齿轮刀盘去除应力，采用丙酮或酒精清洁待焊位置；

步骤二：将清洁后的齿轮刀盘置于加热炉中，预热温度150℃，保温6h；

步骤三：将预热后的齿轮刀盘放置于带变位机或旋转轴的工装夹具中固定装配好；根据选定工件(即上述初始齿轮刀盘)，调用合适的光束参数和焊接参数，选用光束可调高功率光纤激光器输出激光，中心光束参数：纤芯直径(即上述光斑尺寸)为100μm，激光功率为3200W；环形光束参数：纤芯直径为300μm，激光功率为1800W。选择焊接线速度(即上述焊接速度)为50mm/s，离焦量为-1mm，焊丝直径为1.2mm，送丝速度为1.8m/mim，保护气选用氩气，气流量为20L/min，设定焊接轨迹；

步骤四：焊接头与变位机联动，同时控制送丝设备和吹气设备运动，按照设定焊接轨迹指示的顺序跳焊法焊接，然后将齿轮刀盘翻面，同样方法焊接另一面；

步骤五：焊后进行保温，保温温度180℃，保温2h，空冷。

可获得成型均匀一致，熔深大于5mm，热影响区宽度≤3mm，焊缝凸起无凹陷、无裂纹等缺陷的焊缝，齿轮刀盘变形小，焊接接头质量高，加载25N力矩作用下，保持24h，焊缝无开裂。

可选地，在本实施例中，齿轮刀盘齿数可以是20～40多个，材料20Cr、20CrMnTi等，热处理方式为渗碳淬火为例。按照上述焊接过程，该流程包括以下步骤：

步骤一：焊前采用机加工将齿轮外圈和齿轮内圈待焊接位置上表面、下表面、侧边渗碳层去除，进行热套，并对热套之后的齿轮刀盘去除应力，采用丙酮或酒精清洁待焊位置；

步骤二：将清洁后的齿轮刀盘置于恒温箱中，预热温度150℃，保温2h；

步骤三：将预热后的齿轮刀盘放置于带变位机或旋转轴的工装夹具中固定装配好；根据齿轮刀盘的熔池要求，调用合适的光束参数和焊接参数，选用复合光束激光器输出复合激光光束(即上述目标激光光束)，波长1064～1080nm，中心光束参数：光斑尺寸为50μm，激光功率为2600W，环形光束参数：光斑尺寸为200μm，激光功率为2000W。选择焊接线速度40mm/s，离焦量+2mm，焊丝直径0.8mm，送丝速度2.4m/mim，保护气选用氩气，气流量20L/min，设定焊接轨迹；

步骤四：焊接头与变位机联动，同时控制送丝设备和吹气设备运动，按照焊接轨迹指示的顺序跳焊法焊接，然后将齿轮刀盘翻面，同样方法焊接另一面。

步骤五：焊后进行保温，保温温度160℃，保温2h，随炉冷却。

可获得成型均匀一致，熔深大于5mm，热影响区宽度≤3mm，焊缝凸起无凹陷、无裂纹等缺陷的焊缝，齿轮刀盘变形小，焊接接头质量高，图8是根据本发明实施例的齿轮刀盘的焊接的目标齿轮刀盘的示意图，如图8所示，目标齿轮刀盘的焊缝成型美观均匀一致，无咬边、凹陷、裂纹等缺陷。

本发明实施例能够实现齿轮刀盘激光填丝自动化焊接，焊缝成型美观均匀一致，无咬边、凹陷、裂纹等缺陷，飞溅小、气孔少，操作简单、有效提高齿轮刀盘的生产效率和生产质量。

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齿轮刀盘的焊接装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图9是根据本发明实施例的齿轮刀盘的焊接装置的结构框图，如图9所示，该装置包括：

获取模块902，用于获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，其中，所述熔池信息用于指示所述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，所述焊接参数用于指示对所述接触位置进行焊接的焊接方式；

生成模块904，用于生成具有所述光束参数的目标激光光束；

控制模块906，用于控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，所述目标齿轮刀盘上所述接触位置所形成的熔池的属性满足所述目标属性。

通过上述实施例，由于光束参数和焊接参数都是与初始齿轮刀盘被焊接后形成的熔池的目标属性匹配，根据光束参数生成目标激光光束，使用该目标激光光束按照焊接参数指示的焊接方式对初始齿轮刀盘上的接触位置进行焊接，从而可以使得焊接的接触位置所形成的熔池的属性满足目标属性，也就是目标齿轮刀盘的熔池属性满足目标属性，因此，可以解决对于齿轮刀盘焊接的质量较差问题，达到提高齿轮刀盘焊接的质量效果。

在一个示例性实施例中，所述获取模块，包括：

第一获取单元，用于获取所述初始齿轮刀盘所对应的熔池深度和熔池宽度，其中，所述熔池信息包括所述熔池深度和所述熔池宽度；

第一生成单元，用于生成与所述熔池深度匹配的中心光束参数和与所述熔池宽度匹配的环形光束参数，其中，所述光束参数包括所述中心光束参数和所述环形光束参数。

在一个示例性实施例中，所述生成模块，包括：

第二生成单元，用于生成具有所述中心光束参数的中心光束；

第三生成单元，用于在所述中心光束外围生成具有所述环形光束参数的环形光束，得到所述目标激光光束。

在一个示例性实施例中，所述获取模块，包括：

第二获取单元，用于获取与熔池深度匹配的焊接速度，其中，所述熔池信息包括所述熔池深度和熔池宽度；

第三获取单元，用于获取与所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述焊接速度匹配的送丝参数，其中，所述送丝参数用于指示在焊接所述接触位置的过程中添加的焊丝量，所述焊接参数包括所述焊接速度和所述送丝参数。

在一个示例性实施例中，所述第三获取单元，用于：

检测所述接触位置对应的倒角尺寸；

根据所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述倒角尺寸，确定在焊接过程中所述熔池待填充的焊丝体积；

确定与所述焊丝体积匹配的所述送丝参数。

在一个示例性实施例中，在所述初始齿轮刀盘上具有多个所述接触位置的情况下，所述获取模块，还包括：

第四获取单元，用于获取所述初始齿轮刀盘上多个所述接触位置之间的位置参数，其中，所述位置参数用于指示多个所述接触位置之间的相对位置关系；

确定单元，用于确定与所述位置参数匹配的焊接轨迹，其中，所述焊接轨迹用于指示多个所述接触位置的焊接顺序，所述焊接参数还包括所述焊接轨迹。

在一个示例性实施例中，所述控制模块，包括：

第一控制单元，用于控制所述目标激光光束对准所述接触位置；

第一控制单元，用于控制所述目标激光光束按照所述焊接参数所包括的焊接速度对所述接触位置进行焊接，同时控制送丝设备按照所述焊接参数所包括的送丝参数向所述目标激光光束照射的位置添加焊丝，得到所述目标齿轮刀盘。

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。

在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，其中，所述熔池信息用于指示所述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，所述焊接参数用于指示对所述接触位置进行焊接的焊接方式；

S2，生成具有所述光束参数的目标激光光束；

S3，控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，所述目标齿轮刀盘上所述接触位置所形成的熔池的属性满足所述目标属性。

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。

在一个示例性实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，其中，所述熔池信息用于指示所述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，所述焊接参数用于指示对所述接触位置进行焊接的焊接方式；

S2，生成具有所述光束参数的目标激光光束；

S3，控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，所述目标齿轮刀盘上所述接触位置所形成的熔池的属性满足所述目标属性。

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)

1.一种齿轮刀盘的焊接方法，其特征在于，包括：

获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，其中，所述熔池信息用于指示所述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，所述焊接参数用于指示对所述接触位置进行焊接的焊接方式；

生成具有所述光束参数的目标激光光束；

控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，所述目标齿轮刀盘上所述接触位置所形成的熔池的属性满足所述目标属性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，包括：

获取所述初始齿轮刀盘所对应的熔池深度和熔池宽度，其中，所述熔池信息包括所述熔池深度和所述熔池宽度；

生成与所述熔池深度匹配的中心光束参数和与所述熔池宽度匹配的环形光束参数，其中，所述光束参数包括所述中心光束参数和所述环形光束参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成具有所述光束参数的目标激光光束，包括：

生成具有所述中心光束参数的中心光束；

在所述中心光束外围生成具有所述环形光束参数的环形光束，得到所述目标激光光束。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，包括：

获取与熔池深度匹配的焊接速度，其中，所述熔池信息包括所述熔池深度和熔池宽度；

获取与所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述焊接速度匹配的送丝参数，其中，所述送丝参数用于指示在焊接所述接触位置的过程中添加的焊丝量，所述焊接参数包括所述焊接速度和所述送丝参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取与所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述焊接速度匹配的送丝参数，包括：

检测所述接触位置对应的倒角尺寸；

根据所述熔池深度、所述熔池宽度以及所述倒角尺寸，确定在焊接过程中所述熔池待填充的焊丝体积；

确定与所述焊丝体积匹配的所述送丝参数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述初始齿轮刀盘上具有多个所述接触位置的情况下，所述获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，还包括：

获取所述初始齿轮刀盘上多个所述接触位置之间的位置参数，其中，所述位置参数用于指示多个所述接触位置之间的相对位置关系；

确定与所述位置参数匹配的焊接轨迹，其中，所述焊接轨迹用于指示多个所述接触位置的焊接顺序，所述焊接参数还包括所述焊接轨迹。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，包括：

控制所述目标激光光束对准所述接触位置；

控制所述目标激光光束按照所述焊接参数所包括的焊接速度对所述接触位置进行焊接，同时控制送丝设备按照所述焊接参数所包括的送丝参数向所述目标激光光束照射的位置添加焊丝，得到所述目标齿轮刀盘。

8.一种齿轮刀盘的焊接装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取与初始齿轮刀盘的熔池信息匹配的光束参数，并获取与所述熔池信息匹配的焊接参数，其中，所述熔池信息用于指示所述初始齿轮刀盘包括的齿轮内圈和齿轮外圈上的接触位置被焊接后所形成的熔池的目标属性，所述焊接参数用于指示对所述接触位置进行焊接的焊接方式；

生成模块，用于生成具有所述光束参数的目标激光光束；

控制模块，用于控制所述目标激光光束按照所述焊接参数对所述初始齿轮刀盘上的所述接触位置进行焊接，得到目标齿轮刀盘，其中，所述目标齿轮刀盘上所述接触位置所形成的熔池的属性满足所述目标属性。

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7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7任一项中所述的方法的步骤。

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