一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法与流程

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1.本发明涉及材料加工工程领域，特别是涉及一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法。

背景技术：

2.激光及其激光电弧复合焊接具有焊接热输入低、焊后变形小、焊接效率高等技术优势，近年来在工程领域的应用范围不断拓展。然而，传统单一的激光及激光摆动焊接一般只能应用于精密部件的连接，在错边、间隙较大的工况中应用较为困难，常规激光电弧复合焊接是解决单一激光及激光摆动焊接工程应用难题的有效方法，但常规激光电弧复合焊接在更为复杂的工况下应用同样存在焊接效率低、焊接工况适应能力不足等技术瓶颈，如何在降低生产成本的同时，进一步提高焊接效率、提升焊接质量是当前工业技术发展持续关注的核心问题。

技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够将一束输入激光分成两束激光，分别与电弧复合，提高了焊接效率、提升了焊接质量。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.本发明提供一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，包括竖直布置的主光路外罩，所述主光路外罩一侧连通有第一分光路外罩，所述主光路外罩底部一侧连通有第二分光路外罩；所述主光路外罩内设置有分光镜片，所述分光镜片用于将激光器发出并进入所述主光路外罩的总光束分为用于进入所述第一分光路外罩的第一分光束和用于进入所述第二分光路外罩的第二分光束，所述第一分光束和第二分光束分别经第一分光路外罩和第二分光路外罩底部的透镜后能够竖直射出；所述第一分光路外罩和第二分光路外罩底部一侧分别设置有一个电弧装置，电弧装置连接有电弧用弧焊电源；所述第一分光路外罩和第二分光路外罩之间的水平距离能够调节。
6.可选的，所述第一分光路外罩包括依次连接的水平段、倾斜段和竖直段，所述第一分光路外罩的水平段与所述主光路外罩一侧通过位移调节装置连接；所述第二分光路外罩与所述第一分光路外罩结构相同，所述第二分光路外罩的水平段与所述主光路外罩底部一侧固定连接；所述主光路外罩底部设置有反射镜，所述反射镜能够将第二分光束反射进入所述第二分光路外罩内。
7.可选的，所述位移调节装置包括固定设置于所述第一分光路外罩外壁上的位移调节齿条，所述第一分光路外罩的水平段活动插设于所述主光路外罩侧壁上的水平连接部内，所述水平连接部上活动设置有位移调节旋钮，所述位移调节旋钮与所述位移调节齿条啮合连接。
8.可选的，所述第一分光路外罩内的水平段与倾斜段连接位置处通过第一x马达安
装有第一x反射镜，所述第一分光路外罩内的倾斜段与竖直段连接位置处通过第一y马达安装有第一y反射镜，所述第一分光路外罩的竖直段底部设置有第一透镜；所述第二分光路外罩内的水平段与倾斜段连接位置处通过第二x马达安装有第二x反射镜，所述第二分光路外罩内的倾斜段与竖直段连接位置处通过第二y马达安装有第二y反射镜，所述第二分光路外罩的竖直段底部设置有第二透镜。
9.可选的，分光镜片包括一组反射率从0％-100％，透射率从100％-0％，差值10％的分光片，每一个分光片反射率和透射率的总和为100％，镜片组共有11片分光片组成，根据实际需求更换镜片即可。
10.可选的，所述位移调节齿条的长度调整范围在0-50mm之间，第一分光束与第二分光束的初始距离为30-50mm，第一分光束与第二分光束之间的调节距离为30-100mm之间。
11.本发明还提供一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接方法，包括如下步骤：
12.步骤一，根据焊接技术要求，依据激光器功率和电弧填充能力确定坡口加工形式；
13.步骤二，设定第一分光束和第二分光束的离焦量f，摆动频率f1和f2，摆动幅度d1和d2，摆动模式及方向以及相应的激光功率p1和p2，第一电弧和第二电弧的焊接电流a1和a2，以及焊接速度v；
14.步骤三，分别设定第一分光束与第二分光束的距离l1，第一分光束与第一电弧的距离l3，第二分光束与第二电弧的距离l2；
15.步骤四，根据焊接样件特征，分别设定激光器、第一电弧和第二电弧随焊接轨迹变化时的启停信号时序，激光器、第一电弧和第二电弧用弧焊电源的启动信号均同一位置，结束信号的触发也在同一位置；
16.步骤五，检查设备激光设备、第一电弧用弧焊电源、第二电弧用弧焊电源、控冷设备的工作状态是否正常；
17.步骤六，启动设备开始焊接。焊接过程包括：首先，通过能量配比可定制的分光镜片将一束输入激光分成两束激光，两束激光通过光束传输模块，到达可编程控制电机带动的高反射镜，电机带动高反射镜摆动即可实现对光束摆动方式的调控，两个激光束沿着焊接方向串行排列，此外两个光束在试板表面辐照区的间距可通过齿轮齿条高精密位移调节装置进行调整。前后两个激光分别为摆动的第一分光束和摆动的第二分光束；两个电弧沿着焊接方向，根据所处位置不同也分为第一电弧和第二电弧，其中第一电弧位于第一分光束辐照区的前端，第二电弧则位于第二分光束的后端，第一分光束与第一电弧形成的热源为第一复合热源，第二分光束与第二电弧形成的热源为第二复合热源。在实际焊接过程中，第一分光束与第一电弧复合焊接所形成的焊道为打底焊道，第二光束与第二电弧复合焊接所形成的焊道为填充焊道或盖面焊道。该焊接方法既可用于中厚板的一次成形焊接，也可用于厚板的多层多道焊接。在上述不同焊接应用中，不同位置的激光和电弧所发挥的作用各不相同。
18.在中厚板(5-10mm)间隙和错边均较大的复杂工况下焊接时：(1)第一分光束的激光功率设定较小，摆动幅度较大，摆动频率较高，以达到多频次微熔化填充和搭桥的焊接效果；(2)第二分光束的激光功率设定较高，摆动幅度较小，摆动频次较低，实现复杂工况下的一次全熔透高效焊接成形。
19.在中厚板(5-10mm)错边和间隙较小的情况下焊接时：第一分光束激光功率设定较
大，摆动幅度和摆动频率则相对较低，以起到单面焊双面成形的打底焊效果；(2)第二分光束激光功率设定较小，摆动幅度较大，摆动频率较低，以起到促进熔池流动，提高盖面焊道铺展性的效果。
20.在厚板(15-50mm)焊接时：涉及到打底与多道多层填充焊，打底焊时第一分光束与第一电弧的参数设定与中厚板(5-10mm)错边和间隙较小时的设定方法一致，填充焊接时第一分光束与第一电弧的参数设定与第二分光束与第二电弧的参数设定一致，激光功率降低，摆动幅度增加，无论打底焊还是填充焊，第二分光束与第二电弧的参数设定基本不变。
21.在焊接过程中通过协同控制两个光束的摆动方向，可以实现对液态熔池流动方向的控制，比如，铝合金焊接摆动方式一致时，当第一分光束的摆动方向与第二分光束的摆动方向相反，第二分光束与第二电弧复合形成的焊缝成形特征可以很好的弥补第一分光束与第一电弧偏向一侧的焊缝成形，焊道与焊道之间的互补形成良好的焊缝成形特征，为后一层的焊接或道与道之间的搭接提供良好的基础。
22.此外，通过对第一分光束、第一电弧、第二分光束、第二电弧焊接参数的调节，在通过齿轮齿条高精密位移调节装置调控两个复合热源之间距离，即可精准调控整个焊接过程的热场，实现对焊道热循环过程的精准调控，这对于低合金钢的焊接具有重要意义。
23.通过第一电弧用焊丝化学成分、第二电弧用焊丝化学成分以及母材熔化比的联合调控，可实现焊缝成分的综合调控，在该基础上联合上述焊道热循环控制方法，可实现对焊缝组织的精准调控，进而实现整个焊接接头综合力学性能最优的目的。
24.在实际应用过程中，第一分光束、第二分光束、第一电弧和第二电弧可根据实际焊接需要进行自由组合，不仅可以实现两个复合热源的同时应用，还可以实现单个热源的独立应用，满足不同焊接需求。
25.在中厚板(5-10mm)复杂工况焊接过程中，当间隙w在1～3mm，错边h在2～4mm时：(1)第一分光束的激光功率设定较小，其摆动幅度设定在2-4mm，摆动频率设定在200-300hz，第一电弧与第一分光束复合后形成的熔池主要起到填充间隙，搭桥待焊端面两侧错边的作用，而第二分光束与第二电弧复合后形成的熔池则起到单面焊双面成形的目的。
26.所述激光及激光电弧复合焊炬指的是在即可满足单/双光路摆动激光焊接需求的同时、也可在实际应用中满足单/双光路摆动激光电弧复合焊接需求的焊接装置；
27.所述将一束激光分成两束的方法是利用反射量和透光量可控的分光片原理，将一束入射激光以能量和传输路径可控的方式分开，然后分别传输至相应的光路；
28.所述两个光路摆动方式的实现是利用可编程电机带动全反射镜片，以一定的角速度和预设轨迹运动，通过x镜片和y镜片的联动控制，实现焦点位置处的光束以一定的形状和频率摆动；
29.所述激光束中心线与水平面之间角接在80
°‑
85
°
之间，弧焊与水平面之间的夹具在60
°‑
80
°
之间；
30.所述反射镜片对激光的反射率在99.99％以上；
31.所述总光束的激光能量可达20kw，两个分光路的激光能量可分别达到10kw。
32.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
33.本发明采用一路激光输入，两路激光输出的焊炬设计可有效降低双光束-双电弧焊接用焊炬体积70％，减少了激光器和激光的一次性投入成本，提高焊接工艺的适用能
力。与常规单电弧单激光复合焊接技术相比，该焊接技术不仅可以解决1～3mm间隙和2～4mm错边时的焊缝成形难题，还可将焊接工件的一次焊接成形厚度提高280％，焊接效率提高了200％～350％。该焊接方法用焊炬的两个光束摆动方式可根据实际焊接需求进行独立调节，满足多品类材料、多尺寸结构和复杂工况下的焊接需求，通过第一分光束与第一电弧焊接参数的设定，可极大的改善复杂工况(大间隙、大错边)下焊缝正、背面不成形的技术难题，为第二分光束与第二电弧在该工况下的一次高效成形提供了良好的搭桥能力。此外两个光束摆动方式的协同控制，还可显著提高焊缝成形质量，为大厚板多道多层焊接提供了良好的成形基础。该技术方法可通过第一电弧用焊丝、第二电弧用焊丝、母材和工艺参数的合理设定(控制母材熔合比)，实现焊缝成分的调控，通过复合热源间距的调整实现对焊道热循环过程的精准调控，通过焊缝成分和热循环过程的联合控制可实现对焊缝组织与性能的综合调控，提升整个焊接接头的服役性能。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置结构示意图；
36.图2为图1中ⅰ处的2:1比例放大示意图；
37.附图标记说明：1-总光束、2-第一分光束、3-第二分光束、4-分光镜片、5-反射镜、6-第二x反射镜、7-第二y反射镜、8-第一x反射镜、9-第一y反射镜、10-第二透镜、11-第一透镜、12-第二x马达、13-第二y马达、14-第一x马达、15-第一y马达、16-位移调节旋钮、17-位移调节齿条、18-第一电弧、19-第二电弧、20-主光路外罩、21-第一分光路外罩、22-第二分光路外罩。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.本发明的目的是提供一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够将一束输入激光分成两束激光，分别与电弧复合，提高了焊接效率、提升了焊接质量。
40.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
41.本发明提供一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，如图1和图2所示，包括竖直布置的主光路外罩20，主光路外罩20一侧连通有第一分光路外罩21，主光路外罩20底部一侧连通有第二分光路外罩22；主光路外罩20内设置有分光镜片4，分光镜片4用于将激光器发出并进入主光路外罩20的总光束1分为用于进入第一分光路外罩21的第一分光
束2和用于进入第二分光路外罩20的第二分光束3，第一分光束2和第二分光束3分别经第一分光路外罩21和第二分光路外罩22底部的第一透镜11和第二透镜10后能够竖直射出；第一分光路外罩21和第二分光路外罩22底部一侧分别设置有一个电弧装置，电弧装置连接有电弧用弧焊电源，用于分别射出第一电弧18和第二电弧19；第一分光路外罩21和第二分光路外罩22之间的水平距离能够调节。
42.进一步优选的，第一分光路外罩21包括依次连接的水平段、倾斜段和竖直段，第一分光路外罩21的水平段与主光路外罩20一侧通过位移调节装置连接；第二分光路外罩22与第一分光路外罩21结构相同，第二分光路外罩22的水平段与主光路外罩20底部一侧固定连接；主光路外罩20底部设置有反射镜5，反射镜5能够将第二分光束6反射进入第二分光路外罩55内。如图2所示，位移调节装置包括固定设置于第一分光路外罩21外壁上的位移调节齿条17，第一分光路外罩21的水平段活动插设于主光路外罩20侧壁上的水平连接部内，水平连接部上活动设置有位移调节旋钮16，位移调节旋钮16与位移调节齿条17啮合连接。第一分光路外罩21内的水平段与倾斜段连接位置处通过第一x马达14安装有第一x反射镜8，第一分光路外罩21内的倾斜段与竖直段连接位置处通过第一y马达15安装有第一y反射镜9，第一分光路外罩21的竖直段底部设置有第一透镜11；第二分光路外罩22内的水平段与倾斜段连接位置处通过第二x马达12安装有第二x反射镜6，第二分光路外罩22内的倾斜段与竖直段连接位置处通过第二y马达13安装有第二y反射镜7，第二分光路外罩22的竖直段底部设置有第二透镜10。分光镜片4包括一组反射率从0％-100％，透射率从100％-0％，差值10％的分光片，每一个分光片反射率和透射率的总和为100％，镜片组共有11片分光片组成，根据实际需求更换镜片即可。位移调节齿条的长度调整范围在0-50mm之间，第一分光束与第二分光束的初始距离为30-50mm，第一分光束2与第二分光束3之间的调节距离为30-100mm之间。
43.本发明还提供一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接方法，包括如下步骤：
44.步骤一，根据焊接技术要求，依据激光器功率和电弧填充能力确定坡口加工形式；
45.步骤二，设定第一分光束2和第二分光束3的离焦量f，摆动频率f1和f2，摆动幅度d1和d2，摆动模式及方向以及相应的激光功率p1和p2，第一电弧和第二电弧的焊接电流a1和a2，以及焊接速度v；
46.步骤三，分别设定第一分光束2与第二分光束3的距离l1，第一分光束2与第一电弧18的距离l3，第二分光束3与第二电弧19的距离l2；
47.步骤四，根据焊接样件特征，分别设定激光器、第一电弧18和第二电弧19随焊接轨迹变化时的启停信号时序，激光器、第一电弧和第二电弧用弧焊电源的启动信号均同一位置，结束信号的触发也在同一位置；
48.步骤五，检查设备激光设备、第一电弧用弧焊电源、第二电弧用弧焊电源、控冷设备的工作状态是否正常；
49.步骤六，启动设备开始焊接。
50.实施例1：
51.综合该方法的技术要点，以8mm厚q960高强钢焊接试板为例进行说明，其单块试板尺寸为1000*300*10mm，焊丝牌号为er100s-g，焊接技术要求为在错边2.5mm，间隙3.0mm、不预热的工况下，实现单面焊双面一次成形，焊后无裂纹、气孔等缺陷，其具体焊接操作步骤
如下：
52.步骤一，根据激光器的焊接能力，8mm厚q960高强钢无需加工坡口；
53.步骤二，设定第一分光束和第二分光束的离焦量f为0mm，第一分光束摆动频率f1为200hz，第二分光束摆动频率f2为80hz，第一分光束摆动幅度d1为3.5mm，第二分光束摆动幅度d2为1.0mm，第一分光束与第二分光束均为圆形摆动，第一分光束的摆动方向为顺时针，第二分光束的摆动方向为逆时针，第一分光束和第二分光束的激光功率分别为2000w和9000w，第一电弧和第二电弧的焊接电流a1、a2分别为180a和280a，焊接速度v为1.2m/min；
54.步骤三，分别设定第一分光束与第二分光束的距离l1为80mm，第一分光束与第一电弧的距离l3为1mm，第二分光束与第二电弧的距离l2为5mm；
55.步骤四，根据焊接样件特征，分别设定激光器、第一电弧和第二电弧随焊接轨迹变化时的启停信号时序，激光器、第一电弧和第二电弧用弧焊电源的启动信号均同一位置，结束信号的触发也在同一位置；
56.步骤五，检查设备激光设备、第一电弧用弧焊电源、第二电弧用弧焊电源、控冷设备的工作状态是否正常；
57.步骤六，启动设备开始焊接；
58.8mm厚q960高强钢在错边2.5mm、间隙3.0mm的工况下，常规激光电弧复合焊接方法无法有效解决其单面焊双面成形的焊接质量难题，且需要在开坡口的情况下进行预热焊接，既降低了焊接效率，也增加了焊接成本。利用双摆动激光-双电弧复合焊接装置开发的新焊接方法，在解决了单面焊双面成形的基础上，实现了无预热一次焊接成形，焊接效率提升300％，且焊缝内部无裂纹、气孔等缺陷。通过焊接热源间距的合理控制，其焊接接头中下贝氏体含量增加13％，这对于提升焊接接头服役过程中的综合力学性能具有显著技术优势。
59.实施例2：
60.综合该方法的技术要点，以40mm厚q1100高强钢焊接试板为例进行说明，其单块试板尺寸为500*400*40mm，第一电弧用焊丝为er100s-g，第二电弧用焊丝为er120s-g，焊接技术要求为在不预热的工况下焊接效率提升250％以上，焊后接头抗拉性能达到母材的90％以上，焊后无裂纹、气孔等缺陷，其具体焊接操作步骤如下：
61.步骤一，根据激光器的焊接能力，40mm厚q1100高强钢需加工成y型坡口，其钝边为12mm，坡口角度为36
°
；
62.步骤二，设定第一分光束和第二分光束的离焦量f为+2mm，第一分光束摆动频率f1为80hz，第二分光束摆动频率f2为60hz，第一分光束摆动幅度d1根据打底和填充需求有所变化(打底焊接摆动幅度为1.2mm，填充焊接摆动幅度为2.0mm)，第二分光束摆动幅度d2一直为3mm，第一分光束与第二分光束均为圆形摆动，第一分光束的摆动方向为顺时针，第二分光束的摆动方向为逆时针，第一分光束的激光功率根据打底和填充需求有所变化(打底焊接激光功率12000w，填充焊接激光功率2000w)，第二分光束激光功率一直为2000w，第一电弧与第二电弧的焊接电流a1、a2分别为200a和280a，焊接速度v为1.0m/min；
63.步骤三，分别设定第一分光束与第二分光束的距离l1为60mm，第一分光束与第一电弧的距离l3为3mm，第二分光束与第二电弧的距离l2为5mm；
64.步骤四，根据焊接样件特征，分别设定激光器、第一电弧和第二电弧随焊接轨迹变
化时的启停信号时序，激光器、第一电弧和第二电弧用弧焊电源的启动信号均同一位置，结束信号的触发也在同一位置；
65.步骤五，检查设备激光设备、第一电弧用弧焊电源、第二电弧用弧焊电源、控冷设备的工作状态是否正常；
66.步骤六，启动设备开始焊接；
67.利用开发的双摆动激光-双电弧复合焊接方法，成功实现了40mm厚q1100高强钢的无预热、高质量打底与填充焊接技术开发，与电弧焊相比，该方法大幅度降低坡口尺寸，减少了焊丝消耗量和焊接变形，与常规激光电弧复合焊接相比，该技术方法减少了填充次数，对于焊接质量的控制较为有利；同电弧焊和常规激光电弧复合焊接技术相比，焊接效率分别提升了750％和250％，焊接变形分别降低了300％和80％；第一电弧与第二电弧用焊丝的熔敷金属力学性能存在一定差异，层叠式的焊道分布使得冲击韧性提高20％左右，但焊缝的抗拉强度几乎不变。
68.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
69.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，其特征在于：包括竖直布置的主光路外罩，所述主光路外罩一侧连通有第一分光路外罩，所述主光路外罩底部一侧连通有第二分光路外罩；所述主光路外罩内设置有分光镜片，所述分光镜片用于将激光器发出并进入所述主光路外罩的总光束分为用于进入所述第一分光路外罩的第一分光束和用于进入所述第二分光路外罩的第二分光束，所述第一分光束和第二分光束分别经第一分光路外罩和第二分光路外罩底部的透镜后能够射出；所述第一分光路外罩和第二分光路外罩底部一侧分别设置有一个电弧装置，电弧装置连接有电弧用弧焊电源；所述第一分光路外罩和第二分光路外罩之间的水平距离能够调节。2.根据权利要求1所述的单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，其特征在于：所述第一分光路外罩包括依次连接的水平段、倾斜段和竖直段，所述第一分光路外罩的水平段与所述主光路外罩一侧通过位移调节装置连接；所述第二分光路外罩与所述第一分光路外罩结构相同，所述第二分光路外罩的水平段与所述主光路外罩底部一侧固定连接；所述主光路外罩底部设置有反射镜，所述反射镜能够将第二分光束反射进入所述第二分光路外罩内。3.根据权利要求2所述的单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，其特征在于：所述位移调节装置包括固定设置于所述第一分光路外罩外壁上的位移调节齿条，所述第一分光路外罩的水平段活动插设于所述主光路外罩侧壁上的水平连接部内，所述水平连接部上活动设置有位移调节旋钮，所述位移调节旋钮与所述位移调节齿条啮合连接。4.根据权利要求2所述的单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，其特征在于：所述第一分光路外罩内的水平段与倾斜段连接位置处通过第一x马达安装有第一x反射镜，所述第一分光路外罩内的倾斜段与竖直段连接位置处通过第一y马达安装有第一y反射镜，所述第一分光路外罩的竖直段底部设置有第一透镜；所述第二分光路外罩内的水平段与倾斜段连接位置处通过第二x马达安装有第二x反射镜，所述第二分光路外罩内的倾斜段与竖直段连接位置处通过第二y马达安装有第二y反射镜，所述第二分光路外罩的竖直段底部设置有第二透镜。5.根据权利要求1所述的单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，其特征在于：分光镜片包括一组反射率从0％-100％，透射率从100％-0％，差值10％的分光片，每一个分光片反射率和透射率的总和为100％。6.根据权利要求3所述的单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，其特征在于：所述位移调节齿条的长度调整范围在0-50mm之间，第一分光束与第二分光束的初始距离为30-50mm，第一分光束与第二分光束之间的调节距离为30-100mm之间。7.一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，根据焊接技术要求，依据激光器功率和电弧填充能力确定坡口加工形式；步骤二，设定第一分光束和第二分光束的离焦量、摆动频率、摆动幅度、摆动模式及方向以及相应的激光功率，第一电弧和第二电弧的焊接电流以及焊接速度；步骤三，分别设定第一分光束与第二分光束的距离，第一分光束与第一电弧的距离，第二分光束与第二电弧的距离；步骤四，分别设定激光器、第一电弧和第二电弧随焊接轨迹变化时的启停信号时序，激光器、第一电弧和第二电弧用弧焊电源的启动信号均同一位置，结束信号的触发也在同一
位置；步骤五，检查激光器、第一电弧用弧焊电源、第二电弧用弧焊电源、控冷设备的工作状态是否正常；步骤六，启动设备开始焊接。

技术总结

本发明公开一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法，涉及材料加工工程领域；该装置包括主光路外罩，其一侧分别连通有第一分光路外罩和第二分光路外罩；主光路外罩内设置有分光镜片，分光镜片用于将激光器发出并进入主光路外罩的总光束分为第一分光束和第二分光束，第一分光束和第二分光束分别经第一分光路外罩和第二分光路外罩底部的透镜射出；第一分光路外罩和第二分光路外罩底部一侧分别设置有一个电弧装置，电弧装置连接有电弧用弧焊电源；第一分光路外罩和第二分光路外罩之间的水平距离能够调节。本发明以上述装置为基础的焊接方法，能够将一束输入激光分成两束激光，分别与电弧复合，提高了焊接效率、提升了焊接质量。焊接质量。焊接质量。