述激光束呈矩形轨迹扫描摆动的示意图；其中T为扫描周期、L为一个扫描周期激光束位移；
[0027]图12为本发明所述激光束呈圆形轨迹扫描摆动的示意图；其中T为扫描周期、L为一个扫描周期激光束位移；
[0028]图13为本发明打底焊示意图；其中10为激光扫描缝合焊缝、11为激光扫描定位焊点；
[0029]图14为本发明盖面焊示意图；其中10为激光扫描缝合焊缝、11为激光扫描定位焊点。
【具体实施方式】
[0030]【具体实施方式】一:本实施方式的一种基于预制焊材的窄间隙激光扫描多层自熔焊接方法按以下步骤进行:
[0031]—、加工坡口:在两个待焊厚板之间加工出带有钝边的U型坡口或V型坡口，钝边厚度为t，U型坡口或V型坡口内为多层预制填充层，控制单层预制填充层的高度d与钝边厚度t相等，所述的U型坡口的宽度D呈台阶状分布，D随预制填充层的层数的递增而增加，逐层之间坡口宽度D的增加量AD = D2-D1，其中D1S初始坡口宽度，D2为第二坡口宽度，控制Δ D为0.5mm?2臟，控制初始坡口宽度D1S 2mm?4mm ;所述的V型坡口的宽度D随预制填充层的层数的递增而呈直线增加，逐层之间坡口宽度D的增加量AD = D2-D1，其中D1为初始坡口宽度，D1 =初始坡口所在等腰梯形上底边长，D 2为第二坡口宽度，D 2 =第二坡口所在等腰梯形上底边长，控制Δ D为0.5mm?2mm，控制初始坡口宽度0丨为2mm?4mm，控制V型坡口的角度Θ为6°?12° ;
[0032]二、固定:将两个待焊厚板置于支架上，通过支架来固定支撑；
[0033]三、打底焊:通过激光自熔焊进行打底焊，所述的激光自熔焊过程为:采用单轴或双轴的扫描振镜对激光器产生并经光纤传输的激光束进行整形，使激光束以不同摆动方式进行摆动，在保持溶深的一致情况下，增加激光束的作用区域开始焊接，在进行打底焊之前，先用激光扫描点焊的方式将坡口钝边金属进行固定；
[0034]四、逐层激光扫描缝合焊接:在焊接过程中，采用视觉检测系统实时检测坡口的宽度，识别坡口或预制填充层边缘，进而确定焊缝中心，使激光束在焊缝中心两侧坡口之间来回摆动扫描来熔化预制填充层实现逐层激光扫描缝合焊接；所述的激光束的扫描宽度大于每层预制填充层的宽度，每层焊缝的熔深大于单层预制填充层的高度d，其中预制填充层边缘与坡口侧壁之间的配合方式为过渡配合或无间隙配合，在逐层激光扫描缝合焊接之前，逐层对每层的预制填充层进行固定，点焊时相邻激光扫描定位焊点的间距为10mm?200mm ；
[0035]五、盖面焊:在进行最后一层激光扫描盖面焊时，所使用的预制填充层的高度Cl1 =d+lmm，其中d为单层预制填充层的高度。
[0036]本实施方式步骤一中对AD控制量使得填充层上下表面尺寸变化适当，从而避免多层焊接所产生的接头变形对坡口尺寸的影响，进而导致预制填充层与坡口装配困难。
[0037]本实施方式步骤三和四中使激光束以不同方式进行快速摆动，使激光束原有的高斯旋转体热源转变为不同宽度近似带状分布热源，在保持一致溶深情况下，增加激光束的作用区域，使其适用于打底焊和逐层激光扫描缝合焊接。
[0038]本实施方式步骤四中激光束的扫描宽度需略大于预制填充层的宽度，使得坡口侧壁能够充分熔化缝合，同时控制激光功率保证足够的溶深，每层焊缝的熔深需大于预制填充层的高度，以实现完全熔透层间缝合。
[0039]本实施方式步骤三和四中在打底焊和逐层激光扫描缝合焊接之前，用激光扫描点焊的目的是为了防止焊接过程中焊接结构及预制焊材受热翘曲变形，导致造成两者装配关系的错位，影响焊缝成形及质量。
[0040]本实施方式步骤五中在进行最后一层激光扫描盖面焊时，所使用的预制填充层的高度Cl1= d+lmm的目的是为了防止焊后焊缝表面凹陷。
[0041]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中所述的钝边厚度t小于等于激光束单层扫描最大熔深。其它步骤与参数与【具体实施方式】一相同。
[0042]钝边厚度t取决于所用激光器最大输出功率及光束扫描速度。
[0043]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是:步骤一中所述的钝边厚度t为3mm?8mm。其它步骤与参数与【具体实施方式】一或二相同。
[0044]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤一中U型坡口内的预制填充层为与坡口相对应的带有倒圆角的横截面为矩形的金属焊材。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至三之一相同。
[0045]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤一中V型坡口内预制填充层为与坡口相对应的带有倒圆角的横截面为等腰梯形的金属焊材。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至四之一相同。
[0046]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:激光自熔焊时激光束的摆动方式为锯齿轨迹摆动、矩形轨迹摆动或圆形轨迹摆动。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至五之一相同。
[0047]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:激光自熔焊时激光束的扫描宽度最大值为15_。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至六之一相同。
[0048]激光自熔焊时激光束的扫描宽度根据填充层宽度适当调节且最大值为15mm。
[0049]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:激光自熔焊时每lm/min的焊接速度下激光束的扫描频率大于6Hz。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至七之一相同。
[0050]激光自熔焊过程中扫描频率与焊接速度有一定对应关系，达到焊接方向上焊缝中激光熔池部分重叠，以实现焊缝纵向成形均匀连续且具有相同的熔深，焊接速度每增加lm/min，相应的扫描频率的最小值应增加6Hz。目前扫描系统可以实现的扫描范围为O?2000Hz，不同扫描宽度下有着最大扫描频率的限制。当扫描宽度为Imm时，扫描频率应小于等于600Hz ;当扫描宽度为3mm时，扫描频率应小于等于250Hz ;当扫描宽度为15mm时，扫描频率应小于等于120Hz。
[0051]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一至八之一不同的是:激光自熔焊时激光器为Nd:YAG激光器、碟片激光器、光纤激光器、半导体激光器或0)2激光器。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至八之一相同。
[0052]本实施方式激光光束通过光纤远程传输。
[0053]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一至九之一不同的是:所述的激光器产生的激光光束模式为单模或多模。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至九之一相同。
[0054]【具体实施方式】十一:本实施方式与【具体实施方式】一至十之一不同的是:所述的激光器输出功率为10000W。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至十之一相同。
[0055]【具体实施方式】十二:本实施方式与【具体实施方式】一至十一之一不同的是:激光束的扫描频率为O?2000Hz。其它步骤与参数与【具体实施方式】一至i^一之一相同。
[0056]用以下试验验证本发明的有益效果:
[0057]试验一、本实施方式的一种基于预制焊材的窄间隙激光扫描多层自熔焊接方法按以下步骤进行:
[0058]—、加工坡口:在两个待焊厚板之间加工出带有钝边的U型坡口，钝边厚度为t，U型坡口内为多层预制填充层，控制单层预制填充层的高度d与钝边厚度t相等，所述的U型坡口的宽度D呈台阶状分布，D随预制填充层的层数的递增而增加，逐层之间坡口宽度D的增加量AD = D2-D1，其中D1为初始坡口宽度，D 2为第二坡口宽度，控制AD为1mm，控制初始坡口宽度D1S 3mm ；
[0059]二、固定:将两个待焊厚板置于支架上，通过支架来固定支撑；
[0060]三、打底焊:通过激光自熔焊进行打底焊，所述的激光自熔焊过程为:采用单轴或双轴的扫描振镜对激光器产生并经光纤传输的激光束进行整形，使激光束以不同摆动方式进行摆动，在保持溶深的一致情况下，增加激光束的作用区域开始焊接，在进行打底焊之前，先用激光扫描点焊的方式将坡口钝边金属进行固定；
[0061]四、逐层激光扫描缝合焊接:在焊接过程中，采用视觉检测系统实时检测坡口的宽度，识别坡口或预制填充层边缘，进而确定焊缝中心，使激光束在焊