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公开(公告)号:CN119407323A
公开(公告)日:2025-02-11
申请号:CN202411617960.2
申请日:2024-11-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/24
Abstract: 本发明提供了一种外层激光束围绕型旋转辅助高功率激光的复合焊接方法,属于激光材料加工技术领域。焊接过程中,内层高功率激光束作用于待焊工件表面并形成匙孔,外层低功率旋转激光束围绕内层高功率激光束所产生的匙孔旋转,以精确调控匙孔壁面上的激光致蒸发蒸汽,使匙孔壁面受力更加均匀,进而抑制匙孔坍塌。本发明采用上述的一种外层激光束围绕型旋转辅助高功率激光的复合焊接方法,焊接过程更稳定,所获得的焊缝质量较高,不易形成气孔、塌陷和裂纹等缺陷。
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公开(公告)号:CN116539545A
公开(公告)日:2023-08-04
申请号:CN202310729900.9
申请日:2023-06-20
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种测量激光焊接中材料对入射激光的吸收率的方法,应用于激光材料加工技术领域。采用非穿透激光焊接方式,并测量焊缝横截面中熔合线轮廓、焊缝横截面积和熔化体积、焊接前后板材的质量亏损;通过比对温度场中熔点等温线与焊缝截面中的熔合线,当二者匹配一致时,温度场模拟中设置的吸收率即为材料热传导所需的对入射激光的吸收率A1;计算克服熔池熔化潜热所需吸收率为A2;以焊接前后板材的质量损失来表征材料的蒸发烧蚀质量,进而得出克服蒸发潜热所需的吸收率为A3。材料对入射激光的吸收率A=A1+A2+A3。本发明可以简易、快速、准确获取材料对入射激光的实际吸收率。
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公开(公告)号:CN119407322A
公开(公告)日:2025-02-11
申请号:CN202411617953.2
申请日:2024-11-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/24
Abstract: 本发明提供了一种外层焦点旋转辅助高功率激光复合焊接装置,属于激光焊接技术领域,包括竖直形光路系统、L形光路系统和复合光路系统,所述竖直形光路系统包括由上至下依次设置的第一光纤激光器、第一准直透镜和光束导向元件;所述L形光路系统包括由上至下依次设置的第二光纤激光器、第二准直透镜和反射镜;所述复合光路系统包括由上至下的合束镜和聚焦透镜,所述合束镜用于将来自竖直形光路系统和L形光路系统的激光束合并,所述聚焦透镜用于将合并后的激光束聚焦至待焊工件表面。本发明采用上述的一种外层焦点旋转辅助高功率激光复合焊接装置,可以解决激光焊接过程中匙孔稳定性较差等问题,适用于金属材料的激光焊接。
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公开(公告)号:CN116698916A
公开(公告)日:2023-09-05
申请号:CN202310728949.2
申请日:2023-06-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N25/48
Abstract: 本发明公开了一种不同物态的材料对入射激光吸收率的测量方法,应用于激光材料加工技术领域。包括以下步骤:激光基于热导焊接模式作用于材料表面,进行扫描焊接实验;获取实验后的材料熔化潜热吸收率、材料蒸发潜热吸收率、材料热传导吸收率;计算材料表面对入射激光在出光时间内的平均吸收率;变更激光的参数,获得不同条件下的平均吸收率;基于不同条件下的吸收率计算材料表面激光致固态相时间在总出光时间中占比的变化规律;根据材料固态相时间在激光总出光时间中的不同占比,逆向分析材料表面固‑液‑汽三态演化中对入射激光的吸收。本发明具有原理清晰,操作简单、快速、准确的优点。
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公开(公告)号:CN119557536A
公开(公告)日:2025-03-04
申请号:CN202411601520.8
申请日:2024-11-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种激光致匙孔内蒸汽喷发冲击行为的估算方法及装置,属于激光材料加工技术领域,包括:在激光致匙孔口上方布置金属熔滴,利用高速相机拍摄金属熔滴在匙孔口上方的过渡图像;通过图像分析得到金属熔滴飞行速度随时间变化的关系曲线,得出其所受合力为零时的位置;对合力为零处的金属熔滴进行受力分析;通过静力平衡理论得到此处金属熔滴所受喷发蒸汽冲击力。本发明采用上述的一种激光致匙孔内蒸汽喷发冲击行为的估算方法及装置,可以估算出高功率激光致匙孔内喷发蒸汽压力的具体数值,有助于涉及激光致金属蒸汽的研究。实验方法简单易行,计算量小,适合测量各种金属材料在不同加工条件下的激光致匙孔内喷发蒸汽压力。
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公开(公告)号:CN119407376A
公开(公告)日:2025-02-11
申请号:CN202411617962.1
申请日:2024-11-13
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种激光焊接熔池保护状态的原位实时监测方法,属于激光材料加工技术领域,本发明利用不同的激光焊接熔池表面保护状态对探测激光吸收率的差异,在焊接过程中实时监测探测激光的反射光强,通过对比反射激光引起的探测激光器输出电压信号的变化识别熔池表面的保护状态。在激光焊接过程中,探测激光束作用于熔池表面,保护气流对熔池保护效果的变化将导致熔池表面氧化程度不同,使得反射激光强度存在明显差异,通过探测激光反射光强的变化监测保护气体对熔池的保护效果。本发明采用上述的一种激光焊接熔池保护状态的原位实时监测方法,能够快速、原位、实时监测保护气流对熔池的保护效果。
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公开(公告)号:CN119368912A
公开(公告)日:2025-01-28
申请号:CN202411601526.5
申请日:2024-11-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于熔池镜面反射区的激光焊接原位过程监测装置及方法,属于激光材料加工技术领域,包括焊接板材,焊接板材的正上方设置有高功率激光器,高功率激光器两侧分别设置有半导体激光器和高速相机,半导体激光器的照明激光束与高速相机的轴线关于高功率激光器激光束方向对称分布且同时作用熔池表面,半导体激光器连接有半导体激光器电源,高速相机连接有电脑,高速相机的镜头前配置有两个带通滤波片和一个衰减片。本发明采用上述的一种基于熔池镜面反射区的激光焊接原位过程监测装置及方法,能够直接、清晰地表征熔池的动态行为,对激光焊接过程的监测提供了一种新途径。
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公开(公告)号:CN119368950A
公开(公告)日:2025-01-28
申请号:CN202411601544.3
申请日:2024-11-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种羽辉的视觉信号和微粒信号的同步观测方法及装置,属于激光材料加工技术领域,包括待加工材料,待加工材料上表面设置有加工区域,加工区域上方设置有加工激光器,加工区域两侧分别设置有光电探测器和探测激光器,探测激光器一侧连接有信号放大器,信号放大器、光电探测器均与示波器相连,探测激光器一侧还设置有高速相机,高速相机、示波器均与电脑相连。本发明采用上述的一种羽辉的视觉信号和微粒信号的同步观测方法及装置,具有结构简单、体积小、易于调节、无需外部干涉、成本低廉等优点,能够实现羽辉视觉信号和微粒信号的同步观测。
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