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公开(公告)号：CN106808095A
公开(公告)日：2017-06-09
申请号：CN201710206251.9
申请日：2017-03-31
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K28/02
Abstract: 本发明涉及摩擦焊接领域，提出了一种激光加热摩擦焊接方法，具体是指在进行焊接之前先用激光照射工件端面使其表层处于高温或微熔状态，然后再迅速进行摩擦和顶锻过程，使液态金属和部分热塑性金属被挤出，最后经扩散和再结晶形成连接。该方法综合利用了激光能量密度高、空域和时域精确可控的独特优势以及摩擦焊接头质量优、生产效率高等特征，产生的有益效果在于：以外部输入能量作为主能量源，极大减小了摩擦焊所需的压力和扭矩、降低了对焊接设备的要求；拓展了传统摩擦焊的加工范围：可焊物理化学特性差异大的异种材料，刚性小的薄壁类、小直径工件，摩擦系数低、带有表面层、高温强度高的工件。
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公开(公告)号：CN105537774A
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201610110091.3
申请日：2016-02-27
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/362
Abstract: 本发明公开了一种基于飞秒激光刻蚀的氧化膜去除方法，应用于铝合金、镁合金等金属焊接前的表面氧化膜清理。该方法利用飞秒脉冲激光作为直接工具，通过扫描振镜实现脉冲序列在工件表面的横向或纵向逐行扫描。在超强超短飞秒脉冲激光的作用下，氧化膜瞬间汽化蒸发，并被表面形成的蒸汽流带动逸出或从表面脱附，实现氧化膜的高效、精确可控去除。或与工件直线运动相结合，可实现大幅面工件表面指定区域氧化膜的精准刻蚀去除，又有效避免了热效应对基材组织性能的影响，同时氧化膜清理干净、环境友好。该方法在铝、镁等轻金属熔化焊接的氧化膜清理具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN105414759A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201510907271.X
申请日：2015-12-09
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/24 , B23K26/046 , B23K103/10
CPC classification number: B23K26/24 , B23K26/046 , B23K2103/10
Abstract: 本发明的一种焦点旋转和垂直振动的激光焊接方法，适用于金属材料的激光焊接。特征在于，焊接时，激光焦点在平行工件表面上按一定半径和频率做匀速圆周运动，在垂直工件表面方向上按一定振幅和频率做往复运动。水平旋转半径为0.1～0.5mm，频率为50～400Hz；垂直振幅为1～3mm，频率为50～400Hz。垂直振动时，焦点始终在工件表面以下。本发明的有益效果是，在优化的工艺参数下焊接时，焦点的旋转和垂直振动可有效稳定激光焊接过程，改善焊缝表面成形，减少激光焊接时的飞溅和气孔。同激光旋转或摆动焊接方法相比，本发明对熔深的不利影响较小。
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公开(公告)号：CN103612018A
公开(公告)日：2014-03-05
申请号：CN201310559656.2
申请日：2013-11-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K28/02
CPC classification number: B23K26/348
Abstract: 本发明涉及一种激光—旁路电弧复合焊接方法，属于激光材料加工技术领域。采用激光与旁路电弧复合，焊接时，利用电弧与激光诱导羽辉的相互作用，降低羽辉对激光的影响，不仅能够提高激光的能量利用率和焊接效率，而且可以显著改善焊接过程稳定性和焊缝成形；电弧形成于激光焊接区域上方，不直接作用于工件，因此电弧对工件的热影响极小，在不增加熔宽的情况下，能够获得更大的熔深，从而充分保持了激光焊接的特点。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114083118B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202110882836.9
申请日：2021-08-02
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种主动调控激光焊接小孔和熔池的保护装置属于焊接领域。本发明保护装置是外管和内管组成的双层保护喷嘴。双层保护喷嘴的外管通惰性气体保护激光焊接熔池；内管产生“刀刃形”保护气流作用于小孔口，达到主动调控熔池流动和小孔口形貌的效果，提高焊接熔深和焊缝成形质量、降低焊缝中的气孔率。喷嘴端口为一个宽度极窄的狭缝，其长度在2mm～7mm之间，宽度在0.01mm～1mm之间。双层喷嘴的外管内径为5mm～50mm之间。双层保护喷嘴的喷气方向与焊接方向相反，即保护气吹向小孔后壁；狭缝在竖直方向的分量与激光束平行，双层保护喷嘴的中轴线与激光束的夹角设定在5°～85°之间。保护装置距离焊接板材表面的高度在0.5mm～5mm之间，放置在激光作用区靠焊接方向一侧。
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公开(公告)号：CN111380786B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202010245139.8
申请日：2020-03-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种送粉式增材制造粉末行为探测方法，属于激光增材制造技术领域。其特征在于：探测系统、送粉器、焊接激光器和保护系统组成送粉式增材制造系统。在增材制造过程中，探测系统的多束探测光在不同高度处穿过焊接激光束，部分探测光被光束内的粉末颗粒反射回各自探测激光腔内形成新的谐振，通过测量各个探测激光器电压、频率的变化，可以得到送粉式增材制造中光束内不同位置处的粉末颗粒尺寸和速度，探测增材制造过程中的粉末行为。本发明具有系统结构简单、体积小、易于调节、成本低廉、测量简单快速、获得结果准确性好等优点，能够实时测量光束内不同位置处粉末的尺寸和速度，有利于深化对增材制造过程的理解，同时可以用于检测和控制送粉参数。
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公开(公告)号：CN114406456A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110882849.6
申请日：2021-08-02
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于“刀刃形”气流主动调控激光焊接小孔和熔池的保护方法，该方法的特征在于：“刀刃形”保护气流劈开小孔内高速喷发的蒸汽流并作用于深熔小孔口，抑制羽辉阻碍光束传输和保护熔池；同时压制熔池中凸起液柱，抑制飞溅和驼峰；保护气流可扩大小孔口，利于孔内蒸气逸出、降低焊缝中的气孔率。“刀刃形”保护气流的厚度在0.1mm～3mm之间，刃长(垂直于气流轴向的长度)在1mm～20mm之间，流速在1m/s～300m/s之间；“刀刃形”保护气流的轴向与光束轴向间的夹角在1°～90°之间。“刀刃形”保护气流在板面上的投影宽度等于气流的厚度，该投影与焊接方向的夹角为0°～180°。本发明可以获得更大的熔深、更好的焊缝表面成形质量，并明显降低焊缝中的气孔率。
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公开(公告)号：CN114083118A
公开(公告)日：2022-02-25
申请号：CN202110882836.9
申请日：2021-08-02
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种主动调控激光焊接小孔和熔池的保护装置属于焊接领域。本发明保护装置是外管和内管组成的双层保护喷嘴。双层保护喷嘴的外管通惰性气体保护激光焊接熔池；内管产生“刀刃形”保护气流作用于小孔口，达到主动调控熔池流动和小孔口形貌的效果，提高焊接熔深和焊缝成形质量、降低焊缝中的气孔率。喷嘴端口为一个宽度极窄的狭缝，其长度在2mm～7mm之间，宽度在0.01mm～1mm之间。双层喷嘴的外管内径为5mm～50mm之间。双层保护喷嘴的喷气方向与焊接方向相反，即保护气吹向小孔后壁；狭缝在竖直方向的分量与激光束平行，双层保护喷嘴的中轴线与激光束的夹角设定在5°～85°之间。保护装置距离焊接板材表面的高度在0.5mm～5mm之间，放置在激光作用区靠焊接方向一侧。
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公开(公告)号：CN111299828B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN201911183675.3
申请日：2019-11-27
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/211 , B23K101/18
Abstract: 一种厚板超窄间隙激光填丝热导焊接方法，属于激光材料加工技术领域。本发明的特征在于：激光束进入待焊厚板组成的超窄间隙坡口内作用于后置焊丝上，使其在热导焊模式下熔化；光‑丝作用位置位于坡口底部熔池的上方；焊丝熔化前沿的反射激光作用于坡口底部和侧壁并对其预热；焊丝熔化的熔滴填充坡口间隙形成焊缝；采用单道多层填充的方式实现厚板的超窄间隙连接。本发明通过热导焊模式熔化焊丝，避免深熔焊中存在的小孔型气孔、表面成形差、及焊接过程稳定性差等缺陷；通过焊丝上的反射光预热坡口底部和侧壁，避免未熔合缺陷；通过光丝作用的一维传热降低三维传热中热传导能量损失大的问题，故而降低了热输入量、减小焊接热影响区及焊接接头变形。
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