一种钛合金蒙皮-桁条壁板双激光束双侧同步焊接变形控制方法与装置与流程

文档序号:23888337发布日期:2021-02-09 08:29阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种钛合金蒙皮-桁条壁板双激光束双侧同步焊接变形控制方法与装置,其特征在于:包括焊接操作系统、监测系统和cae工作站。所述焊接操作系统包括第一激光头、第二激光头、保护气装置、送丝装置和焊接工作台,第一激光头与第二激光头分别位于焊件两侧,各配置一个送丝嘴与保护气嘴,焊接工作时送丝嘴装置、保护气装置与激光头同步运动。焊接系统控制装置与cae工作站通过数据传输线连接。所述监测系统包括测温装置和角度测量仪,测温装置包括第一红外测温仪和第二红外测温仪,第一红外测温仪固定于第一激光头机臂,并置于焊接移动方向的后侧,第二红外测温仪固定于第二激光头机臂沿焊接移动方向后侧,角度测量仪固定于与焊接工作台同一水平位置。所述cae工作站与第一红外测温仪、第二红外测温仪和角度测量仪通过数据传输线连接,焊接过程中接收实时焊缝温度与变形数据。2.根据权利要求1所述红外测温仪,其特征在于,焊接工作时与激光头同步运动,监测实时焊接位置在沿焊接方向后侧2mm左右处焊缝温度,并通过数据传输线将实时焊缝温度参数传输至cae工作站,直至焊接工作结束;测温范围在-30℃~3000℃。3.根据权利要求1所述角度测量仪,其特征在于,焊接工作时位置固定不变,同时对焊缝两侧焊件与工作台之间产生角度进行实时测量,并通过数据传输线将实时焊缝温度参数传输至cae工作站,直至焊接工作结束;测量角度范围在0
°
~15
°
。4.根据权利要求1所述cae工作站,其特征在于,数据信息输入端与红外测温仪、角度测量仪连接,数据信息输出端与焊接系统控制装置相连接。5.一种钛合金蒙皮-桁条壁板双激光束双侧同步焊接变形控制方法与装置,其特征在于,包括如下步骤:s1:启动cae工作站,根据实际焊件形状尺寸建立三维模型并划分网格。s2:根据实际焊接工况模拟焊接过程中温度场和应力场分布。s3:调整并校核热源模型与有限元网格模型,适调参数获得最优焊接效果与模拟焊接过程数据。s4:开启红外测温仪与角度测量仪开关,启动保护气装置与送丝装置后,启动激光器,对实际焊接件进行焊接作业。s5:红外测温仪对焊缝实时温度进行测量、角度测量仪对焊件与焊接操作平台之间角度进行测量,反馈为即时数值信息并传输到cae工作站。s6:cae工作站对实时反馈数据信息与模拟信息进行比较,若差值小于(或等于)5%则焊接工程正常进行,转至s8。s7:cae工作站对实时反馈数据信息与模拟信息进行比较,若差值大于5%,则输出差值数据至焊接系统控制装置,焊接系统调整实际焊接共有参数改变热输入后继续焊接,转至s6。s8:关闭激光器、保护气装置和送丝装置,关闭红外测温仪与角度测量仪,焊接结束。
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