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龙图腾网获悉长沙理工大学申请的专利一种厚板窄间隙环形光斑光纤激光填粉焊接方法与系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115121953B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210896334.6，技术领域涉及：B23K26/21；该发明授权一种厚板窄间隙环形光斑光纤激光填粉焊接方法与系统是由段维;张明军;邹江林设计研发完成，并于2022-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种厚板窄间隙环形光斑光纤激光填粉焊接方法与系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种厚板窄间隙环形光斑光纤激光填粉焊接方法与系统；包括以下步骤：坡口形状设计及焊前处理；提供激光焊接系统；提供交变磁场系统；提供焊缝轮廓检测系统；采用环形光斑光纤激光束完成激光自熔打底焊；开启焊缝轮廓检测系统、交变磁场系统和激光焊接系统进行填粉填充焊；本发明采用环形光斑光纤激光填粉焊接，改善了传统窄间隙激光填粉焊接中粉末元素蒸发烧损严重、层间和侧壁熔合不佳的问题；同时采用交变磁场和焊缝轮廓实时检测方法对焊接过程进行辅助，避免了金属粉末剧烈蒸发，提高了金属粉末材料利用率，获得成形饱满焊道，有效解决了焊缝塌陷问题。

本发明授权一种厚板窄间隙环形光斑光纤激光填粉焊接方法与系统在权利要求书中公布了：1.一种厚板窄间隙环形光斑光纤激光填粉焊接方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：进行焊前处理，首先对待焊厚板的对接面进行打磨清洗，去除表面氧化膜、污点，其次，在待焊处加工出带钝边U型坡口，然后将厚板用夹具夹紧； 步骤2：提供激光焊接系统，激光焊接系统包括环形光斑光纤激光器、传输光纤、激光焊接头、送粉器、送粉管、静电送粉喷嘴、常规送粉喷嘴； 步骤3：提供交变磁场系统，包括电磁线圈、电源、电缆； 步骤4：提供焊缝轮廓检测系统，焊缝轮廓检测系统包括CMOS工业相机、滤光片、工控机； 步骤5：开启激光焊接系统，打开环形光斑光纤激光器，激光焊接头输出聚焦环形光斑激光束，进行激光自熔打底焊，完成打底焊接； 步骤6：开启交变磁场系统，打开电源对电磁线圈进行通电，产生一个在固定频率下变换磁场方向的交变磁场； 步骤7：打开环形光斑光纤激光器，激光焊接头输出聚焦环形光斑激光束，打开电磁场系统，开启送粉系统，静电送粉喷嘴向焊接区吹送金属粉末，实施激光填粉焊接，静电送粉喷嘴位于激光焊接头前方，静电送粉喷嘴末端与水平面夹角β＝30-60°，静电送粉喷嘴末端与待焊工件表面的距离h1＝1.5-5mm，常规送粉嘴位于激光焊接头后方，常规送粉嘴末端与水平面夹角γ＝45-75°，常规送粉嘴末端与待焊工件表面的距离h2＝2-5mm； 步骤8：开启焊缝轮廓检测系统，对焊缝轮廓进行实时扫描，将数据导入工控机，由工控机根据焊缝塌陷量对常规送粉喷嘴的送粉量进行实时控制； 步骤9：完成一道焊接后，关闭激光焊接系统，关闭送粉系统，关闭交变磁场系统，关闭焊缝轮廓检测系统，激光焊接头回位到焊接起始点； 步骤10：重复上述步骤7-9，进行多层焊，直到焊接完成。

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