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公开(公告)号：CN110186949B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN201910424713.3
申请日：2019-05-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N25/20
Abstract: 一种快速测量材料在沸点温度时对入射激光吸收率的方法，属于激光材料加工领域。其特征在于：将感光材料置于传输光路中，分别记录原始激光光斑形状以及加工过程中穿透金属丝的激光光斑形状，已知原始激光功率通过面积比值即得到辐照在金属丝的功率；根据送丝速度计算焊丝材料被加热至沸点所需的功率；焊丝材料到达沸点所需功率与作用在焊丝材料上的功率之比即为该材料在沸点温度时对入射激光的吸收率。本发明可以简易快速获取材料在沸点温度条件下对入射激光的吸收率。
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公开(公告)号：CN108834295B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN201810641635.8
申请日：2018-06-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: H05H1/00
Abstract: 一种等离子体中不同元素发光的多重成像同步观察装置，属于焊接技术领域。本发明装置包括发光元素选择系统和多重成像系统，通过改变吸收式滤光片的中心波长实现不同发光元素的选择，通过改变两片反射式衰减片的透光率、夹角位置及大小实现对多重图像位置、间距及发光亮度的控制。所述的装置连接在相机的镜头上，通过相机实现图像观察。这种观察装置的优点在于可以在同一个画面中呈现出等离子体中不同元素的不同发光区域图像，图像清晰度高，图像间距及位置可控，观察元素可控，且不影响图像反映内容的真实性；由于大幅度的降低了同步观察多重图像装置的复杂性，使得观察装置更轻便简洁。
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公开(公告)号：CN111398103A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010246909.0
申请日：2020-03-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于“三明治”模型约束羽辉的激光焊接光束内微粒的测量方法属于激光焊接领域。其特征在于：两块透明板材以一定间距组成“三明治”模型并置于被焊接板材上方，激光束穿过“三明治”模型的中间空隙焊接板材；利用“三明治”模型约束焊接空间中的微粒，使激光束范围内的待测区域显露出来；探测系统的探测光通过透明材料穿过激光束，部分探测光被光束内的微粒反射回探测激光腔内形成新的谐振，通过测量探测激光器电压、频率的变化，可以得到焊接激光束内微粒的尺寸、数量、速度等信息。本发明具有系统结构简单、易于操作、不受探测激光功率波动影响、成本低廉等优点，能够原位实时测量焊接过程中激光束内不同高度处微粒的尺寸和速度。
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公开(公告)号：CN111380786A
公开(公告)日：2020-07-07
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：CN108817670A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810587987.X
申请日：2018-06-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/348
Abstract: 一种高功率激光电弧复合焊能量调制焊接方法，属于材料加工领域。该方法：复合焊中电弧电流恒定，激光输出恒定功率时间t1内，电弧与激光产生协同效应并清除羽辉；激光输出调制功率时间t2内电弧维持小孔存在，激光调制功率在零与P间(P为t1内的恒定功率，大于3kW)。t1和t2的选取与小孔形成时间有关，其交替频率为10～500Hz；复合方式为：激光与电弧同轴或旁轴；电弧为非熔化极惰性气体保护电弧、熔化极气体保护电弧或等离子弧；激光束为Nd:YAG激光、光纤激光或碟片式激光。该方法可大幅度的减少能量输入，焊接过程更稳定，焊缝成形更好，且几乎不影响焊接熔深；由于大幅度的降低了制造能耗，使得焊接制造过程更绿色环保。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105834587A
公开(公告)日：2016-08-10
申请号：CN201610366229.6
申请日：2016-05-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种焊剂辅助的激光焊接方法，属于激光材料加工技术领域。该方法在常规激光焊接工艺的基础上，于待焊工件焊缝区域背面放置一层厚度超过5mm的焊剂，激光束从工件正面垂直或倾斜入射，对工件进行激光焊接；焊接时，从深熔小孔透射的激光能量及熔池热传导加热熔化焊剂，熔融焊剂覆盖熔池背面，形成对熔池的支撑，改善焊缝背面成形，同时可以隔离空气，实现焊缝的背面起到保护作用。同时熔融焊剂作为辅助热源，可以减缓散热，增加焊接熔深，改善熔池流态，有效减少飞溅、气孔、熔化不足等缺陷。
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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：CN114559160A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210228562.6
申请日：2022-03-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/348 , B23K26/70
Abstract: 一种激光‑电弧复合非穿透焊接中气孔的原位探测方法，属于焊接过程监测技术领域。测量系统由激光‑电弧复合焊接系统、特征信号采集系统及信号处理系统组成。在复合焊接时深熔小孔内激光束直接作用于小孔前壁，当孔内激光致蒸汽喷发冲击小孔壁导致小孔坍塌形成气孔时，喷出小孔的蒸汽最少。数据采集系统采集到特征线状谱的光强最弱，信号处理系统判断此处为气孔。实施本发明为激光‑电弧复合非穿透焊接中气孔的原位探测提供了新途径。使用光电探测器与窄带滤波片相结合的方式有选择性的提取焊接过程中的特征线状谱并经过信号处理，提高了复合焊接气孔在线识别的可靠性。
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公开(公告)号：CN114544443A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210153142.6
申请日：2022-02-18
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种原位测量激光焊接羽辉中微粒运动速度的方法，属于激光焊接技术领域。本发明的特征在于：在激光焊接中，探测激光束穿过羽辉后，部分光被羽辉中微粒反射回探测激光腔内产生自混合效应。根据探测激光器的电压自混合干涉信号，可获得被测微粒的尺寸和微粒经过探测激光斑的信号时间，利用被测微粒尺寸与信号时间之比即可为微粒的运动速度。本发明具有系统结构简单、体积小、易于调节、无需外部干涉、不受探测激光功率波动影响、成本低廉等优点，能够原位实时测量不同位置处羽辉中微粒的运动速度等特征。
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