激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，包括以下步驟：建立送絲速度-加熱電流-激光功率的三維坐標系；在該三維坐標系中測繪熔斷過渡與連續(xù)過渡的臨界工藝參數(shù)組合，得到理想工藝參數(shù)窗口上界曲面；在三維坐標系中測繪連續(xù)過渡與頂絲過渡的臨界工藝參數(shù)組合，得到理想工藝參數(shù)窗口下界曲面；根據(jù)理想工藝參數(shù)上界曲面和理想工藝參數(shù)下界曲面，確定焊絲發(fā)生連續(xù)過渡的理想工藝參數(shù)窗口；在理想工藝參數(shù)窗口中選取工藝參數(shù)組合，進行激光熱絲焊，實現(xiàn)焊絲連續(xù)過渡。該方法以送絲速度、加熱電流和激光功率作為工藝參數(shù)來控制激光熱絲焊過渡行為，通過測臨界工藝參數(shù)組合界定理想工藝參數(shù)窗口，具有控制參數(shù)簡單，易于操作，實用性強的優(yōu)點。
【專利說明】激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接【技術(shù)領域】，具體涉及一種激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，激光熱絲焊利用焊絲通電產(chǎn)生的電阻熱將焊絲加熱后再送入激光能量形成的熔池，減小了焊絲熔化對激光能量的依賴，不僅降低了焊絲與激光相對位置的精度要求，而且提升了填充效率，是一種有發(fā)展前景的激光填絲焊技術(shù)。焊絲過渡行為受電阻熱和熔池熱雙重影響，是影響焊接過程穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量的核心問題。焊絲過渡行為可以分為熔斷過渡、連續(xù)過渡和頂絲過渡三種，其中連續(xù)過渡是理想的、穩(wěn)定的、質(zhì)量良好的過渡。因此亟需提出一種激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，尋找出理想工藝參數(shù)窗口以控制激光熱絲焊為連續(xù)過渡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在激光熱絲焊可能為熔斷過渡或頂絲過渡導致焊接質(zhì)量差的技術(shù)問題。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，可以包括如下步驟:A.建立坐標軸分別為送絲速度、加熱電流和激光功率的三維坐標系，所述三維坐標系中的點表示所述激光熱絲焊的工藝參數(shù)組合測試焊絲發(fā)生熔斷過渡與連續(xù)過渡的臨界工藝參數(shù)組合，在所述三維坐標系中得到理想工藝參數(shù)窗口上界曲面；C.測試焊絲發(fā)生連續(xù)過渡與頂絲過渡的臨界工藝參數(shù)組合，在所述三維坐標系中得到理想工藝參數(shù)窗口下界曲面；D.根據(jù)所述理想工藝參數(shù)上界曲面和所述理想工藝參數(shù)下界曲面，確定所述焊絲發(fā)生連續(xù)過渡的理想工藝參數(shù)窗口 jPE.在所述理想工藝參數(shù)窗口中選取工藝參數(shù)組合，進行激光熱絲焊，實現(xiàn)焊絲連續(xù)過渡。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實施例的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，以送絲速度、加熱電流和激光功率作為工藝參數(shù)來控制激光熱絲焊過渡行為，通過測臨界工藝參數(shù)組合界定理想工藝參數(shù)窗口。該方法具有控制參數(shù)簡單，易于操作，實用性強的優(yōu)點。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法還具有如下附加技術(shù)特征:
[0007]在本發(fā)明的一個實施例中，步驟B具體包括:B1.采用固定的激光功率的激光加熱焊絲的末端，測試并記錄在不同的送絲速度下使焊絲發(fā)生熔斷過渡所需的最小加熱電流，得到所述固定的激光功率對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線；B2.重復步驟BI，得到不同的激光功率下分別對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線jPB3.將多條所述第一送絲速度-加熱電流曲線繪制在所述三維坐標系中，得到三維的所述理想工藝參數(shù)窗口上界曲面。
[0008]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流與送絲速度正相關。
[0009]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流的平方與所述送絲速度成正比。
[0010]在本發(fā)明的一個實施例中，不同的激光功率下分別對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線重合。
[0011]在本發(fā)明的一個實施例中，步驟C具體包括:C1.采用固定的激光功率的激光加熱焊絲的末端，測試并記錄在不同的送絲速度下使焊絲發(fā)生頂絲過渡所需的最大加熱電流，得到所述固定的激光功率對應的二維的第二送絲速度-加熱電流曲線；C2.重復步驟Cl，得到不同的激光功率下分別對應的二維的第二送絲速度-加熱電流曲線4PC3.將多條所述第二送絲速度-加熱電流曲線繪制在所述三維坐標系中，得到三維的所述理想工藝參數(shù)窗口下界曲面。
[0012]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第二送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流與送絲速度正相關。
[0013]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第二送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流的平方與所述送絲速度成正比。
[0014]在本發(fā)明的一個實施例中，不同的激光功率下分別對應的第二送絲速度-加熱電流曲線不重合，其中，送絲速度相同時激光功率與加熱電流負相關。
[0015]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0017]圖1是激光熱絲焊工藝的設備的示意圖；
[0018]圖2是激光熱絲焊過程中目標焊接區(qū)域的攝像圖像；
[0019]圖3是本發(fā)明實施例的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法的流程圖；
[0020]圖4是本發(fā)明實施例的激光熱絲焊的理想工藝參數(shù)窗口的示意圖；
[0021]圖5是不同激光功率下的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線的示意圖；以及
[0022]圖6是不同激光功率下的二維的第二送絲速度-加熱電流曲線的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]本發(fā)明所要解決的問題是:提供一種可以實現(xiàn)激光熱絲焊焊絲連續(xù)過渡的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，該方法提出實現(xiàn)焊絲連續(xù)過渡的工藝參數(shù)窗口，該工藝參數(shù)窗口可以用于控制焊接過程，還可以用于判斷一定工藝參數(shù)組合下的焊絲過渡行為。
[0025]為使本領域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合圖1和圖2對本發(fā)明的激光熱絲焊工藝進行介紹。如圖1所示，送絲器I將焊絲以一定的送絲速度送至母材的預焊接處?？刂破?控制熱絲電源3使得焊絲通過一定的加熱電流而使焊絲產(chǎn)生電阻熱升溫，其中熱絲電源3的一個電極與母材相連，另一個電極通過焊絲導電嘴與焊絲相連。激光器4將一定激光功率的激光束對準目標焊接區(qū)域，該激光為具有一定光斑直徑的散焦激光。將焊絲末端伸入該激光形成的熔池中，焊絲末端與激光光斑中心保持固定距離。激光的熱效應使得焊絲末端進一步升溫至超過焊絲液化溫度。為了更好地監(jiān)控激光熱絲焊的過程，提供雙色紅外測溫儀5測試焊絲末端的溫度，以及提供高速攝像機6對焊絲末端熔化行為進行攝像并且將攝像結(jié)果在計算機7等設備上進行顯示。圖2示出了某時刻激光熱絲焊過程中目標焊接區(qū)域的攝像圖像，其中，焊絲末端可以分為固態(tài)段和局部熔化段。熔池即為焊絲和母材熔化后的形態(tài)。
[0026]經(jīng)過發(fā)明人的研究，發(fā)現(xiàn)影響焊絲熔斷行為的本質(zhì)因素是焊絲溫度場決定的焊絲熔化位置。焊絲熔化位置可用特征點表示。第一方面:將距離焊絲導電嘴一定長度Pi點確定為表征熔斷過渡的熔斷過渡特征點，該熔斷過渡特征點的溫度記為τΡ1。當Tpi大于焊絲固相線溫度Ts時，此時焊絲在熔池外發(fā)生熔斷，即發(fā)生熔斷過渡，焊絲過渡不穩(wěn)定。Tpi溫度由電阻熱決定，與焊絲電阻率、直徑、送絲速度和電流等電阻熱參數(shù)直接相關。第二方面:將焊絲末端Ρ2點(Ρ2點的位置由焊絲初始伸長量決定)確定為表征頂絲過渡的頂絲過渡特征點，該頂絲過渡特征點的溫度記為ΤΡ2。當Tp2低于焊絲液相線溫度?Υ，此時固態(tài)焊絲無法及時在熔池內(nèi)發(fā)生熔化，固態(tài)焊絲直接頂觸熔池壁，即發(fā)生頂絲過渡，焊絲過渡不穩(wěn)定。Tp2溫度由電阻熱和熔池熱共同決定，除了電阻熱參數(shù)外，與激光功率、光斑直徑和焊接速度等熱輸入?yún)?shù)直接相關。由以上兩方面可知，穩(wěn)定焊絲過渡(連續(xù)過渡)的判據(jù)可表述為=TpiSTs且TP2 ^ IV。而Tpi受到送絲速度和加熱電流的影響，Tp2受到送絲速度、加熱電流和激光功率的影響。
[0027]由此，本發(fā)明提出一種激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，如圖3所示，可以包括以下步驟: [0028]Α.建立坐標軸分別為送絲速度、加熱電流和激光功率的三維坐標系，三維坐標系中的點表示激光熱絲焊的工藝參數(shù)組合。
[0029]B.測試焊絲發(fā)生熔斷過渡與連續(xù)過渡的臨界工藝參數(shù)組合，在三維坐標系中得到理想工藝參數(shù)窗口上界曲面。
[0030]C.測試焊絲發(fā)生連續(xù)過渡與頂絲過渡的臨界工藝參數(shù)組合，在三維坐標系中得到理想工藝參數(shù)窗口下界曲面。
[0031]D.根據(jù)理想工藝參數(shù)上界曲面和理想工藝參數(shù)下界曲面，確定焊絲發(fā)生連續(xù)過渡的理想工藝參數(shù)窗口。如圖4所示。超過理想工藝參數(shù)窗口上界曲面的工藝參數(shù)組合會導致熔斷過渡，低于理想工藝參數(shù)窗口下界曲面的工藝參數(shù)組合會導致頂絲過渡，若選取上下兩個曲面之間的工藝參數(shù)組合，即可獲得穩(wěn)定的焊絲過渡。
[0032]E.在理想工藝參數(shù)窗口中選取工藝參數(shù)組合，進行激光熱絲焊，實現(xiàn)焊絲連續(xù)過渡。
[0033]根據(jù)本發(fā)明實施例的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，以送絲速度、加熱電流和激光功率作為工藝參數(shù)來控制激光熱絲焊過渡行為，通過測臨界工藝參數(shù)組合界定理想工藝參數(shù)窗口。該方法具有控制參數(shù)簡單，易于操作，實用性強的優(yōu)點。
[0034]在本發(fā)明的一個實施例中，步驟B具體可以包括以下步驟:
[0035]B1.采用固定的激光功率的激光加熱焊絲的末端，測試并記錄在不同的送絲速度下使焊絲發(fā)生熔斷過渡所需的最小加熱電流，得到固定的激光功率對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線；
[0036]B2.重復步驟BI，得到不同的激光功率下分別對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線。如圖5所示。
[0037]B3.將多條第一送絲速度-加熱電流曲線繪制在三維坐標系中，得到三維的理想工藝參數(shù)窗口上界曲面。
[0038]在本發(fā)明的一個實施例中，該第一送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流與送絲速度正相關。該規(guī)律的理論解釋為:為使焊絲實現(xiàn)熔斷過渡，當送絲速度越大時，表示單位時間內(nèi)熔化的焊絲越多，所需要的電阻熱越大，所需的加熱電流越大。因此二者呈正相關。
[0039]在本發(fā)明的一個實施例中，第一送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流的平方與送絲速度成正比。該規(guī)律的理論解釋為:送絲速度越快，單位時間熔掉的焊絲越多，所需的電阻熱越多。根據(jù)焦耳定律Q=I2R,很容易推導得知加熱電流的平方與送絲速度的比值為定值，即滿足加熱電流的平方與送絲速度成正比?；诖?，在測繪第一送絲速度-加熱電流曲線時，無需采集所有采樣點的數(shù)據(jù)，可以僅通過一組或少數(shù)幾組某送絲速度下的最小電流的數(shù)據(jù)，繪制出整條曲線，進一步簡化了優(yōu)化方法。
[0040]在本發(fā)明的一個實施例中，不同的激光功率下分別對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線重合。該規(guī)律的理論解釋為:由于激光束加熱的點是在焊絲末端(即頂絲過渡特征點P2處)而非熔斷過渡特征點Pl處，因此熔斷過渡特征點Pl的溫度不受激光功率的影響。即熔斷過渡是由過量的電阻熱導致的。只要控制送絲速度和電流，將焊絲加熱到合適溫度就可以避免熔斷過渡?；诖?，在測繪理想工藝參數(shù)窗口上界曲面時，可以無需測繪不同的激光功率下分別對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線，而僅通過將某一激光功率下的第一送絲速度-加熱電流曲線沿著激光功率坐標軸平移來繪制整個曲面,進一步簡化了優(yōu)化方法。
[0041]在本發(fā)明的一個實施例中，步驟C具體可以包括以下步驟:
[0042]Cl.采用固定的激光功率的激光加熱焊絲的末端，測試并記錄在不同的送絲速度下使焊絲發(fā)生頂絲過渡所需的最大加熱電流，得到固定的激光功率對應的二維的第二送絲速度-加熱電流曲線。
[0043]C2.重復步驟Cl，得到不同的激光功率下分別對應的二維的第二送絲速度-加熱電流曲線。如圖6所示。
[0044]C3.將多條第二送絲速度-加熱電流曲線繪制在三維坐標系中，得到三維的理想工藝參數(shù)窗口下界曲面。
[0045]在本發(fā)明的一個實施例中，第二送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流與送絲速度負相關。該規(guī)律的理論解釋為:為使焊絲實現(xiàn)頂絲過渡，當送絲速度越大時，表示單位時間內(nèi)熔化的焊絲越多，所需要的電阻熱越大，所需的加熱電流越大。因此二者呈正相關。
[0046]在本發(fā)明的一個實施例中，第二送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流的平方與送絲速度成正比。該規(guī)律的理論解釋為:送絲速度越快，單位時間熔掉的焊絲越多，所需的電阻熱越多。根據(jù)焦耳定律Q=I2R,很容易推導得知加熱電流的平方與送絲速度的比值為定值，即滿足加熱電流的平方與送絲速度成正比?；诖耍跍y繪第二送絲速度-加熱電流曲線時，無需采集所有采樣點的數(shù)據(jù)，可以僅通過一組或少數(shù)幾組某送絲速度下的最小電流的數(shù)據(jù)，繪制出整條曲線，進一步簡化了優(yōu)化方法。[0047]在本發(fā)明的一個實施例中，不同的激光功率下分別對應的第二送絲速度-加熱電流曲線不重合，其中，送絲速度相同時激光功率與加熱電流負相關。該規(guī)律的理論解釋為:頂絲過渡特征點P2處受到電阻熱和激光加熱的雙重作用。即:先控制電阻熱將焊絲加熱至合適溫度，再由熔池提供其余的熱量使得焊絲在熔池內(nèi)及時熔化。因此激光功率大時，所需的加熱電流較小，二者為負相關。
[0048]為使本領域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施例做進一步介紹。
[0049]某激光熱絲焊系統(tǒng)采用下述焊接條件:光纖激光器:最大輸出功率2kW，波長1.07 4 111，光斑直徑3臟。雙色紅外測溫儀:響應光譜0.75-1.Ιμπι，量程700-3000°C，采樣頻率20Hz，響應時間10ms。高速攝像機:幀速250fps，快門時間0.5ms。母材為低碳鋼板，焊絲為奧氏體不銹鋼焊絲，直徑1.2mm,固相線和液相線溫度分別為1398和1454°C。恒流電源，正極接焊絲，負極接母材。激光熱絲焊接系統(tǒng)如圖1所示。焊接條件:焊絲初始伸長量35mm (導電嘴到焊絲前端距離)，焊絲傾角70° (焊絲與母材表面夾角)，焊接速度0.5m/min，光絲距Imm(激光光斑中心到焊絲前端距離)，激光功率I~2kW，送絲速度I~3m/min，加熱電流O~120A。
[0050]首先，固定激光功率為2kW，送絲速度2m/min，高速攝像機拍攝了加熱電流從OA變化到120A時的焊絲過渡行為。I > 100A時，焊絲在熔池外發(fā)生熔斷，為熔斷過渡，焊接過程不穩(wěn)定。55A ^ I ^ 95A時，焊絲在熔池內(nèi)及時熔化，整個焊接過程中焊絲過渡穩(wěn)定，為連續(xù)過渡。K 50A時，焊絲無法及時在熔池內(nèi)發(fā)生熔化，固態(tài)焊絲末端與熔池壁發(fā)生頂觸，為頂絲過渡，焊接過程不穩(wěn)定。由此判斷，I=95A時，焊絲獲得的電阻熱接近保證焊絲連續(xù)過渡的最大值。I=95A時高速攝像拍攝的焊絲前端，觀測到焊絲局部熔化長度為3mm，完全熔化長度為2mm。焊絲局部熔化長度與電阻熱成正比，因此3mm可作為連續(xù)過渡的臨界長度，即當局部熔化長度超過3mm時，焊絲發(fā)生熔斷過渡。由于焊絲加熱段總長度為35mm，由此推斷距離導電嘴30mm處焊絲溫度(T3tl)為焊絲固相線溫度1398°C時，焊絲處于連續(xù)過渡和熔斷過渡的臨界狀態(tài)。經(jīng)過雙色紅外測溫，發(fā)現(xiàn)T3(I=1395°C，說明采用1^> 1398°C作為熔斷過渡的判據(jù)是合理的。若焊絲末端在熔池內(nèi)不能熔化，則焊絲末端溫度低于焊絲液相線，即T35 < 1454°C，可采用該判據(jù)判別焊絲過渡行為是否為頂絲過渡。綜上，焊絲連續(xù)過渡的判據(jù)可表述為T3tl ( 1398°C且T35≥1454°C。其他激光功率(例如1.2kff或者1.6kW)下的對應操作省略。
[0051]其次，針對1.2，1.6和2.0kW三個激光功率，將IA作為加熱電流變化最小步長，測得了送絲速度I~3m/min內(nèi)T35=1454°C的電流值，并繪制成不同的曲線。當電流取值位于曲線下方時，焊絲為頂絲過渡。分別選取曲線上方和下方附近電流進行實驗驗證，對這些參數(shù)下的焊絲過渡行為進行高速攝像觀察，驗證了預測結(jié)果準確可靠。隨著激光功率的降低，發(fā)生頂絲過渡的電流值升高，即頂絲過渡是由電阻熱和熔池熱共同導致的。電阻熱將焊絲前端加熱到低于熔點的一定溫度，靠熔池熱量將熔池內(nèi)的焊絲加熱至熔化，電阻熱將焊絲加熱的溫度越高，焊絲熔化需要的熔池熱越少，在較小的激光功率下即可獲得穩(wěn)定的焊絲過渡。
[0052]最后，根據(jù)上面兩個步驟，可以獲得焊絲連續(xù)過渡的工藝窗口。超過上曲面的工藝參數(shù)組合會導致熔斷過渡，低于下曲面的工藝參數(shù)組合會導致頂絲過渡，若選取上下兩個曲面之間的工藝參數(shù)組合，即可獲得穩(wěn)定的焊絲過渡。在獲得穩(wěn)定優(yōu)良焊接質(zhì)量的同時，達到提高焊絲熔覆效率和減小母材熱損傷的雙重效果，解決了精確控制激光熱絲焊焊絲連續(xù)過渡性的關鍵技術(shù)問題。
[0053]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0054]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行結(jié)合和組合。
[0055]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟: A.建立坐標軸分別為送絲速度、加熱電流和激光功率的三維坐標系，所述三維坐標系中的點表示所述激光熱絲焊的工藝參數(shù)組合； B.測試焊絲發(fā)生熔斷過渡與連續(xù)過渡的臨界工藝參數(shù)組合，在所述三維坐標系中得到理想工藝參數(shù)窗口上界曲面； C.測試焊絲發(fā)生連續(xù)過渡與頂絲過渡的臨界工藝參數(shù)組合，在所述三維坐標系中得到理想工藝參數(shù)窗口下界曲面； D.根據(jù)所述理想工藝參數(shù)上界曲面和所述理想工藝參數(shù)下界曲面，確定所述焊絲發(fā)生連續(xù)過渡的理想工藝參數(shù)窗口 ；和 E.在所述理想工藝參數(shù)窗口中選取工藝參數(shù)組合，進行激光熱絲焊，實現(xiàn)焊絲連續(xù)過渡。
2.如權(quán)利要求1所述的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，步驟B具體包括: B1.采用固定的激光功率的激光加熱焊絲的末端，測試并記錄在不同的送絲速度下使焊絲發(fā)生熔斷過渡所需的最小加熱電流，得到所述固定的激光功率對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線； B2.重復步驟BI，得到不同的激光功率下分別對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線；和 B3.將多條所述第一送絲速度-加熱電流曲線繪制在所述三維坐標系中，得到三維的所述理想工藝參數(shù)窗口上界曲面。
3.如權(quán)利要求2所述的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，所述第一送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流與送絲速度正相關。
4.如權(quán)利要求2或3所述的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，所述第一送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流的平方與所述送絲速度成正比。
5.如權(quán)利要求2-4所述的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，不同的激光功率下分別對應的二維的第一送絲速度-加熱電流曲線重合。
6.如權(quán)利要求1所述的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，步驟C具體包括: Cl.采用固定的激光功率的激光加熱焊絲的末端，測試并記錄在不同的送絲速度下使焊絲發(fā)生頂絲過渡所需的最大加熱電流，得到所述固定的激光功率對應的二維的第二送絲速度-加熱電流曲線； C2.重復步驟Cl，得到不同的激光功率下分別對應的二維的第二送絲速度-加熱電流曲線；和 C3.將多條所述第二送絲速度-加熱電流曲線繪制在所述三維坐標系中，得到三維的所述理想工藝參數(shù)窗口下界曲面。
7.如權(quán)利要求6所述的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，所述第二送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流與送絲速度正相關。
8.如權(quán)利要求6或7所述的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，所述第二送絲速度-加熱電流曲線中，加熱電流的平方與所述送絲速度成正比。
9.如權(quán)利要求6-8所述的激光熱絲焊工藝優(yōu)化方法，其特征在于，不同的激光功率下分別對應的第二送絲速度-加熱電流曲線不重合，其中，送絲速度相同時激光功率與加熱電流負相關。
【文檔編號】B23K28/02GK103567650SQ201310508669
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】溫鵬, 鄭世卿, 單際國 申請人:清華大學