公开(公告)号：CN114952005B

公开(公告)日：2023-08-11

申请号：CN202210530312.8

申请日：2022-05-16

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 张刚 ,  张冰 ,  任自友 ,  朱明 ,  顾玉芬 ,  石玗

IPC: B23K26/348 ,  B23K26/60 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明涉及一种中厚板靶向激光辅助TIG深熔打底焊接方法和焊接装置。焊接方法包括以下步骤：1)对中厚板待焊接工件的Y型坡口进行清理，并固定在焊接控制平台上；2)中厚板待焊接工件上方沿焊接方向依次设有TIG焊枪和激光焊接头，打开送气阀，TIG焊枪起弧，由TIG焊枪和激光焊接头进行焊接；3)焊接结束后，先断开光纤激光器的电源，再断开TIG焊机的电源，关闭送气阀。本发明利用低频高占空比脉冲TIG电流在中厚板待焊接工件上形成较大体积和熔深的电弧熔池，并在脉冲峰值电流下降沿前端施加靶向脉冲激光，穿透TIG熔池底部液态金属薄膜形成“小孔”，实现焊缝全熔透，在此基础上，可实现中厚板无背衬板的可靠全自动打底单面焊双面成形。

公开(公告)号：CN116245863A

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202310266715.0

申请日：2023-03-20

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 石玗 ,  王文楷 ,  李春凯 ,  顾玉芬 ,  朱明 ,  张刚 ,  翁军

IPC: G06T7/00 ,  G06T5/00 ,  G06T7/136 ,  G06T5/30

Abstract: 本发明涉及焊接制造领域，具体涉及焊接过程中的自动化控制与设计。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种窄间隙U型坡口的图像处理方法，包含目标检测图像采集步骤，还包含如下步骤：S01、图像选择步骤；在坡口的所述图像数据中，选择连续M帧图像，每一帧图像均为原始图像；S02、图像增强步骤；基于连续M帧图像得到增强后的图像P，S03、二值化处理步骤；得到二值化图像P1；S04、组合滤波步骤；对所述二值化图像P1进行组合滤波处理，得到清晰图像P2。本发明的目的是提供一种窄间隙U型坡口的图像处理方法，通过三维空间域图像增强与形态学滤波的配合处理，得到U型坡口激光条纹的清晰画面，为后续的自动化智能焊接提供良好的数据基础。

公开(公告)号：CN116228858A

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202310085020.2

申请日：2023-01-18

Applicant: 兰州理工大学 ,  浙江巴顿焊接技术研究院

Inventor： 石玗 ,  王文楷 ,  李春凯 ,  徐睦忠 ,  张航 ,  陆刚 ,  顾玉芬 ,  朱明 ,  张刚

IPC: G06T7/73 ,  G06T7/60 ,  G06T7/62 ,  G06T7/00 ,  G06T5/30 ,  G06T5/00 ,  G06T1/00

Abstract: 本发明涉及焊接制造领域，具体涉及焊接过程中的自动化控制与设计。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种基于机器视觉的坡口自动检测与焊接的方法，包含目标检测图像采集步骤，还包含如下步骤：S01、图像处理步骤；对坡口的所述图像数据进行图像分析处理，得到坡口条纹轮廓上的特征点的坐标值；S02、坡口特征信息提取与计算步骤；S03、分段步骤；S04、输入步骤；输入各个分段的所述特征信息到工艺参数预测模型；S05、工艺参数模型预测步骤；S06、焊接步骤；本发明的目的是提供一种基于机器视觉的坡口自动检测与焊接的方法，采用离线检测离线分析的设计，检测和焊接完全分离，整个过程不存在光、电、磁、热的干扰，数据精准可靠，焊接质量好。

公开(公告)号：CN114043091A

公开(公告)日：2022-02-15

申请号：CN202111416213.9

申请日：2021-11-25

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 张刚 ,  任自友 ,  石玗 ,  朱明 ,  顾玉芬 ,  许有伟

IPC: B23K26/34 ,  B33Y30/00

Abstract: 本发明涉及一种丝粉同轴送进的激光增材制造装置。该装置包括沉积头，沉积头包括壳体，壳体包括横向筒体和竖向筒体，竖向筒体的下端设有端部碰嘴。横向筒体内沿激光传输方向依次设有准直镜、旋转对称棱镜和第一耦合棱镜。横向筒体和竖向筒体的连接拐角处的内壁上倾斜设有偏转镜，偏转镜上设有送丝孔和送粉孔，送丝孔中设有送丝管，送粉孔中设有送粉管，端部碰嘴上设置有送丝嘴和送粉通道。竖向筒体内部设有第二耦合棱镜。竖向筒体的下端于端部碰嘴的外侧设有非球面聚光透镜，送丝嘴和送粉通道的出口方向均朝向圆锥形激光束的焦点处。丝粉同轴送进并位于激光束内部，实现激光增材制造原位合金化梯度或金属基复合材料的高效无缺陷制备。

公开(公告)号：CN112518130B

公开(公告)日：2021-11-16

申请号：CN202010686669.6

申请日：2020-07-16

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 石玗 ,  郭晋昌 ,  顾玉芬 ,  朱明 ,  张刚 ,  李春凯

IPC: B23K26/354

Abstract: 本发明涉及一种非均匀热源促熔池对流的金属表面合金化方法，包括以下步骤：1）采用第一热源对金属表面进行加热并熔化形成熔池；2）合金化气体进入熔池进行反应生成高熔点的化合物，化合物有凝固形成凝固层的趋势，采用第二热源加热化合物所在区域，保证化合物不发生凝固，促进熔池发生对流，形成成分和组织均匀的合金化层，第一热源和第二热源沿热源的移动方向依次布置，且第二热源的功率密度大于第一热源的功率密度；3）沿热源的移动方向，第一热源和第二热源整体移动，上述熔池凝固形成合金化层。采用上述非均匀热源进行金属表面的激光气体合金化，最后得到具有较佳组织和性能的合金化层。

公开(公告)号：CN109954959A

公开(公告)日：2019-07-02

申请号：CN201910257130.6

申请日：2019-04-01

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 朱明 ,  颜步云 ,  石玗 ,  张刚 ,  李春凯 ,  顾玉芬 ,  樊丁

IPC: B23K9/18

Abstract: 本发明属于埋弧焊接技术领域。为了在保证焊接质量的情况下，进一步提高埋弧焊的焊接速度和效率，本发明公开了一种单电源双弧分流型埋弧焊接方法。在该焊接方法中包括一个电源，电源的正极与主路焊丝连接，电源的负极同时与旁路焊丝和母材连接，通过对主路焊丝与旁路焊丝的固定角度进行限定，以及对主路焊丝的干伸长末端与旁路焊丝的干伸长末端之间间距的限定，从而在焊接过程中可以维持稳定的主路电弧和旁路电弧。这样，在焊接过程中，通过主路电弧和旁路电弧的耦合，不仅可以实现高熔化率、提高对母材和旁路焊丝的熔化效果，获得良好的焊接质量，而且使用一个电源简化了控制设备、降低了焊接成本。