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龙图腾网获悉宁德思客琦智能装备有限公司申请的专利一种金属焊接过程中熔池动态监测与控制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：CN121178970B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03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：202511737153.9，技术领域涉及：B23K9/095；该发明授权一种金属焊接过程中熔池动态监测与控制系统是由幸玮;章其幸;黄杰贤;丁旭;江美文设计研发完成，并于2025-11-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种金属焊接过程中熔池动态监测与控制系统在说明书摘要公布了：本发明涉及金属焊接过程的动态监测与智能控制技术领域，具体为一种金属焊接过程中熔池动态监测与控制系统，包括：多物理场感知单元，用于生成焊接区多维状态向量；热‑冶金过程与性能预测单元，用于通过预设的热‑冶金‑性能预测模型，实时解算出焊缝的预测冷却速率与预测焊缝硬度；模型预测控制单元，用于接收用户设定的目标硬度值，并将所述目标硬度值与所述预测焊缝硬度进行比较，通过前瞻性最优化算法，计算出最优焊接工艺参数；执行器接口单元，用于将所述最优焊接工艺参数转换为底层控制指令，并驱动焊接执行机构，完成对焊接过程的实时调控；本发明极大增强了系统应对材料波动、环境变化等扰动的鲁棒性，确保了控制过程的高度稳定与可靠。

本发明授权一种金属焊接过程中熔池动态监测与控制系统在权利要求书中公布了：1.一种金属焊接过程中熔池动态监测与控制系统，其特征在于，包括： 多物理场感知单元，用于实时采集焊接过程中的焊接工艺参数集，并基于所述焊接工艺参数集，生成焊接区多维状态向量； 热-冶金过程与性能预测单元，用于根据所述焊接区多维状态向量，通过预设的热-冶金-性能预测模型，实时解算出焊缝的预测冷却速率与预测焊缝硬度； 模型预测控制单元，用于接收用户设定的目标硬度值，并将所述目标硬度值与所述预测焊缝硬度进行比较，通过前瞻性最优化算法，计算出最优焊接工艺参数； 执行器接口单元，用于将所述最优焊接工艺参数转换为底层控制指令，并驱动焊接执行机构，完成对焊接过程的实时调控； 所述多物理场感知单元还用于： 根据所述焊接速度与所述焊缝凝固区空间温度梯度相乘，计算得出实测冷却速率； ； 其中，为当前时刻的焊接速度，为沿焊缝方向测得的焊缝凝固区空间温度梯度，所述焊接区多维状态向量包含所述实测冷却速率； 该向量的具体形式为： ； 其中，为焊接区多维状态向量，为熔池宽度，为熔池最高温度，为焊接速度，为焊接电流，为电弧电压； 所述热-冶金过程与性能预测单元内置的所述热-冶金-性能预测模型包括： 关键区域冷却速率的动态预测模型，用于根据所述焊接区多维状态向量中的焊接电流、电弧电压、焊接速度、熔池宽度和熔池最高温度，解算出所述预测冷却速率； 基于冷却速率的焊缝硬度预测模型，用于根据所述预测冷却速率与所述实测冷却速率的加权融合值，解算出所述预测焊缝硬度； 所述基于冷却速率的焊缝硬度预测模型，为基于描述相变动力学的S型曲线函数建立的物理模型，用于表征冷却速率超过临界冷却速率时，焊缝硬度发生变化的物理机制； 焊缝硬度预测模型的数学形式为： ； 其中，：某一时刻； ：物理意义时刻对最终焊缝维氏硬度的预测值，来源由本模型计算得出； ：物理意义材料的基础硬度，代表极慢冷却速率下形成的平衡组织的硬度； ：物理意义材料的最大硬化潜能，代表完全转变为最硬组织时的硬度增量； ：加权融合值； ：物理意义临界冷却速率； ：物理意义转变区斜率因子。

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