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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种分层设计的大口径厚壁管窄间隙激光焊接接头制备方法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：CN118951318B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09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：202411146888.X，技术领域涉及：B23K26/21；该发明授权一种分层设计的大口径厚壁管窄间隙激光焊接接头制备方法是由王建峰;许珍木;占小红;卜珩倡设计研发完成，并于2024-08-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种分层设计的大口径厚壁管窄间隙激光焊接接头制备方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种分层设计的大口径厚壁管窄间隙激光焊接接头制备方法，对管道焊接接头的内部和外部性能进行针对性地设计，采用激光增材技术在管道内部制备耐腐蚀增材层、采用激光熔覆技术在管道外部制备耐高温熔覆层，并依次与管道中间焊缝填充层紧密结合，形成“增材‑焊接‑熔覆”复合窄间隙激光成形接头。本发明方法包括：一、管道内部耐腐蚀增材打底层制备；二、管道中间焊接填充层制备；三、管道外部耐高温熔覆盖面层制备。本发明能够针对大口径厚壁管激光焊接接头不同部位服役条件的差异，对焊缝进行性能靶向设计，解决焊接接头性能损失的固有难题，提高石油管道的使用寿命和安全性。

本发明授权一种分层设计的大口径厚壁管窄间隙激光焊接接头制备方法在权利要求书中公布了：1.一种分层设计的大口径厚壁管窄间隙激光焊接接头制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤： 1采用激光扫描仪采集待焊不锈钢管道坡口几何尺寸并进行图像处理，构建相对应的不锈钢管道坡口模型； 2基于所述管道坡口模型确定激光焦点作用位置，输入耐腐蚀打底层增材工艺参数，完成耐腐蚀增材打底层制备，获取相应的耐腐蚀增材打底层高度； 3基于所述耐腐蚀增材打底层高度计算焊接填充层激光焦点偏移高度，完成所述激光焦点位置的调整，输入填充层焊接工艺参数，完成焊接填充层制备，获取相应的焊缝填充层高度，计算焊缝总高度，当焊缝总高度大于坡口高度时，进行下一步，反之则重复焊缝填充层焊接过程； 4基于焊缝盖面层高度计算耐高温熔覆盖面层激光焦点偏移高度，完成所述激光焦点位置的调整，输入耐高温盖面层熔覆工艺参数，完成耐高温熔覆盖面层制备； 所述耐腐蚀增材打底层焊接填充层耐高温熔覆盖面层尺寸模型为单道增材焊缝熔覆层的截面积、熔宽及余高分别与送丝送粉速度、激光功率和扫描焊接熔覆速度之间的关系模型，其数学表达公式如下： Sd＝a1P+b1vw+c1vf hd＝a2P+b2vw+c2vf Dd＝a3P+b3vw+c3vf 其中，Sd、hd、Dd、P、vw和vf分别为单道增材焊缝熔覆层截面积、余高、熔宽、激光功率、扫描焊接熔覆速度和送丝送粉速度，a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2和c3为常数且与材质有关； 所述打底层增材填充层焊接盖面层熔覆工艺参数的输入通过相互关联的增材工艺知识库、焊接工艺知识库和熔覆工艺知识库实现，并基于工艺参数建立相应的打底层填充层盖面层尺寸模型，以获取对应的增材焊缝熔覆层高度，包括： 基于建立的管道坡口模型提取坡口的钝边和坡口间隙大小，查询所述增材工艺知识库，获取所述耐腐蚀打底层增材工艺参数； 基于所述耐腐蚀打底层增材填充层焊接耐高温盖面层熔覆工艺参数建立所述耐腐蚀增材打底层焊接填充层耐高温熔覆盖面层尺寸模型用以获取所述耐腐蚀增材打底层焊接填充层耐高温熔覆盖面层高度； 所述耐腐蚀增材打底层高度和焊接填充层激光焦点偏移高度根据以下方程式求解，具体方程如下： hl1＝h1 其中，Dd1、Sd1、d、h1和hl1分别表示为增材打底层熔宽、增材打底层截面积、坡口底部宽度、耐腐蚀增材打底层高度和焊接填充层激光焦点偏移高度； 所述焊接填充层高度和下一焊接填充层激光焦点偏移高度根据以下方程求解，具体方程如下： hli＝h1+i 其中，Dd1+i、Ddi、h1+i、Sd1+i和hli分别表示为第i层焊接填充层熔宽、第i-1层焊接填充层熔宽、第i层焊接填充层焊缝高度、第i层焊接填充层截面积和下一焊接填充层激光焦点偏移高度； 所述焊缝总高度根据以下方程求解，具体方程如下： H＝∑hi＝1,2,3.....，n 其中，H表示为焊缝总高度； 所述焊缝总高度满足H≥H时，完成填充层的焊接过程； 所述焊缝盖面层高度和耐高温熔覆盖面层激光焦点偏移高度根据以下方程式求解，具体方程如下： ln＝h1+n 其中，h1+n和hln分别表示为焊缝盖面层高度和耐高温熔覆盖面层激光焦点偏移高度。

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