星空体育平台官网本发明涉及激光焊接，尤其涉及一种基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统及方法。

　　1、在激光焊接领域，焊缝质量直接关乎产品的整体性能和可靠性。常规的激光光斑尺

　　2、寸较小，这会导致焊缝区域与周围材料之间的温度差较大，在焊接阶段会导致热应力和变形；焊接完成时，因为周围材料温度较低，致使冷却速率过快致使一些材料的微观结构发生变化。对于具有低吸收率或高反射率的材料，在激光照射下，由于表面反射作用，导致激光能量无法有效集中于焊缝区域，进一步影响了焊接速度和焊缝质量。

　　3、为了解决这一问题，研究人员开始探索预热技术在激光焊接中的应用。预热不仅能够提高材料对激光能量的吸收率，还能通过减少焊接过程中的热应力，改善焊缝的微观组织和力学性能。然而，传统的预热方法往往存在焊接初期材料表面温度不均匀、能量损失大、易产生裂纹等问题，难以满足高精度、高效率的焊接需求。

　　1、本发明的目的在于提供一种基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统及方法，以解决上述背景技术中传统的预热方法在焊接初期材料表面温度不均匀、能量损失大、易产生裂纹的问题。

　　3、一种基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，包括预热焊接系统和焊接工作台，所述预热焊接系统由焊接激光发生器和预热装置构成；

　　4、所述焊接激光发生器包括第一激光焊接头、第二激光焊接头、激光光源和温度传感器，所述第一激光焊接头用于调整焊接时的焦距和工作距离以获得合适尺寸的焊接光斑，所述第二激光焊接头用于调整预热时的焦距和工作距离以获得合适尺寸的预热光斑；所述温度传感器安装在焊接区域附近，实时监测焊接温度和预热温度；确保温度达到设定值；

　　5、所述预热装置包括镜面反射板和u形漫反射反光挡板，所述镜面反射板由多层介质高反射膜真空沉积至熔融石英上制备而成；所述u形漫反射反光挡板的u形壳体内部为漫反射材料，所述漫反射材料具有高反射率和良好热稳定性，所述漫反射材料由基底、粘结层与双层涂层组成；以确保较高的反射率和较低的热阻，能够有效反射激光光束并将预热光斑均匀分布到焊接区域；

　　6、作为本发明的优选技术方案，所述镜面反射板的反射率为99.10%~99.40%；所述漫反射材料的孔隙率为7~9 %、反射率为88~92%；所述多层介质高反射膜为tio2与sio2的复合膜；所述基底材料为铜、铝、不锈钢304、黄铜、镀锌钢的一种或者几种；所述双层涂层为致密层与功能层。

　　7、作为本发明的优选技术方案，所述激光光源通过不同功率、不同波长调节预热温度。

　　8、进一步地，所述激光光源的波长为800~1100 nm，焊接功率为1~4kw，预热功率为0.1~0.8 kw；所述预热温度为焊接温度的15~40%。

　　9、作为本发明的优选技术方案，所述预热光斑位于焊接光斑正前方5~10mm，直径为焊缝宽度的2~5倍。

　　10、作为本发明的优选技术方案，所述预热焊接系统还包括控制单元，所述控制单元与焊接激光发生器和预热装置电性连接，所述控制单元能够根据温度传感器的反馈自动调节激光光源功率、焊接参数及预热装置的角度和位置，实现智能化控制。

　　11、上述所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，所述漫反射材料的制备方法如下：

　　13、s02、粘结层与双层涂层制备：采用常压等离子喷涂法，使用粒径为45~90μm的ni5al粉末喷涂粘结层，使用粒径20~45μm的氧化铝粉末喷涂400~500μm致密层，使用粒径20~90μm的氧化铝粉末喷涂80~100μm 功能层。

　　14、上述所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统的焊接方法，包括以下步骤：

　　16、将待焊接工件置于所述焊接工作台，设定所述预热温度、调整所述第一激光焊接头、第二激光焊接头的焦距和工作距离参数；

　　17、根据待焊接工件的材料、厚度和预期焊缝的宽度，确定所述第一激光焊接头、第二激光焊接头的激光功率参数和焊接速度参数；

　　19、启动激光发射器，使用第二激光焊接头发出预热激光束，所述预热激光束先经镜面反射板反射至u形漫反射反光挡板，再经所述u形漫反射反光挡板漫反射至预热待焊接区域；控制中心实时监控预热过程，并根据温度传感器的反馈，自动调整第二激光焊接头的激光功率和预热装置的角度和位置；确保预热待焊接区域均匀预热至设定预热温度；

　　20、第二激光焊接头沿预定的焊接路径对焊缝进行预热，同时温度传感器实时监测焊缝处的预热温度；确保达到无裂纹产生的安全温度阈值；

　　23、在焊接区域达到设定预热温度后，第一激光焊接头沿预热区域路径以设定的焊接速度进行精细焊接，焊接激光光束经待焊接工件反射至u形漫反射反光挡板再经漫反射到预热待焊接区域，以降低第二激光焊接头的功率；

　　24、焊接过程中，温度传感器持续监测焊缝温度，确保焊接质量；控制中心根据温度传感器的实时反馈，智能调整焊接参数；以应对可能的焊接变化，形成均匀、致密且高质量的焊缝；

　　26、焊接完成后，立即关闭激光发射器，停止焊接过程；对焊接件进行专业的冷却处理，以防止热应力导致的变形或裂纹；

　　28、最后进行严格的质量检测，包括焊缝外观检查、力学性能测试，确保焊接件满足所有设计要求和质量标准。

　　30、1、通过精确控制预热温度，并结合漫反射材料的独特性质，使得热量均匀分布在整个待焊接区域，避免了传统预热方式中可能出现的温度梯度过大、预热不均匀的问题，从而提高了预热效率、确保了焊缝在焊接前的温度一致性，为后续的精细焊接过程创造了有利条件。

　　31、2、u形漫反射反光挡板内含的高反射率漫反射材料（反射率为88%~92%，孔隙率为7%~9%），确保了预热与焊接激光能量的最大化回收和再利用；焊接激光束经过漫反射作用，不仅加强了预热效果，而且降低了对第二激光焊接头预热功率的要求，节省能源。

　　32、3、集成的温度传感器与智能控制单元相配合，可根据实时反馈的数据自动调整激光功率、焦距、工作距离乃至预热装置的位置和角度，这一智能控制系统确保了焊接参数的最优化设置，以应对可能的焊接变化，从而确保了焊缝的均匀性、致密性和高质量。

　　1.一种基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，包括预热焊接系统和焊接工作台，其特征在于：所述预热焊接系统由焊接激光发生器和预热装置构成；

　　2.根据权利要求1所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，其特征在于：所述镜面反射板的反射率为99.10%~99.40%；所述漫反射材料的孔隙率为7~9%、反射率为88~92%；所述多层介质高反射膜为tio2与sio2的复合膜。

　　3.根据权利要求1所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，其特征在于：所述激光光源通过不同功率、不同波长调节预热温度；采用不同大小形状的u型壳体对预热光斑大小进行进一步调节。

　　4.根据权利要求3所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，其特征在于：所述激光光源的波长为800~1100nm，焊接功率为1~4kw，预热功率为0.1~0.8 kw；所述预热温度为焊接温度的15~40%。

　　5.根据权利要求1所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，其特征在于：所述预热光斑位于焊接光斑正前方5~10 mm，直径为焊缝宽度的2~5倍。

　　6.根据权利要求1所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，其特征在于：所述预热焊接系统还包括控制单元，所述控制单元与焊接激光发生器和预热装置电性连接，所述控制单元能够根据温度传感器的反馈自动调节激光光源功率、焊接参数及预热装置的角度和位置。

　　7.根据权利要求1~6任一所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，其特征在于：所述漫反射材料的制备方法如下：

　　8.根据权利要求1-6任一所述的基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

　　本发明公开了一种基于漫反射材料预热的激光焊缝焊接系统，属于激光焊接技术领域；该系统包括预热焊接系统和焊接工作台，预热焊接系统由焊接激光发生器和预热装置构成，其中焊接激光发生器具有第一激光焊接头和第二激光焊接头，分别用于主焊接和辅助预热，能精准调节聚焦和工作距离，确保焊接光斑和预热光斑的适宜尺寸；预热装置则利用镜面反射板和U形漫反射反光挡板，有效反射激光光束并将预热光斑均匀分布到焊接区域；系统还具备智能控制功能，能够根据温度传感器的反馈自动调节激光光源功率、焊接参数及预热装置的角度和位置，实现自动化调节激光功率和预热参数，保证了焊接过程的安全性和焊缝的一致性。

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