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公开(公告)号：CN114505585A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210227810.5
申请日：2022-03-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/348 , B23K26/03 , B23K26/70
Abstract: 一种基于特征线状谱识别激光‑电弧复合焊是否熔透的方法，属于焊接过程监测技术领域。本发明包括以下步骤：在复合焊接过程中，基于激光致金属等离子体富集于激光致小孔口、且金属等离子体辐射的特征线状谱处于可见光区域的特征，收集激光致金属等离子体辐射的特征线状谱信号；对收集的谱线信号进行有选择性的带通过滤，获得带通信号；使用光电探测器对过滤后的带通信号进行采集；对采集到的带通信号进行放大与IV转换，获得激光致金属等离子体的特征信号；使用信号处理系统分析该信号，若特征信号满足熔透焊接条件则输出焊接熔透信号，否则输出焊接未熔透信号。实施本发明为激光‑电弧复合焊接熔透状态的在线监测提供了新途径。
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公开(公告)号：CN113740215A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110883185.5
申请日：2021-08-02
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种多激光束协同探测激光焊接羽辉中微粒的方法，属于激光焊接技术领域。测量系统由多个不同波长的探测激光器、聚焦系统、数据采集卡、信号处理系统组成。多个不同波长的探测激光器分别经过各自聚焦系统聚焦于羽辉中的同一位置，同时探测激光被羽辉中的微粒散射，部分散射光重新进入各自探测激光器引起自混合效应并使探测激光器的输出电压信号发生变化，通过对输出电压信号的处理可以获得微粒的直径、密度等信息。本发明能通过多个不同波长的探测激光协同探测羽辉中同一位置的微粒，可使测量位置微粒直径的测量范围更广(10nm～50μm),能够更准确地、大范围地原位测得羽辉中微粒的直径及其对应的密度情况。
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公开(公告)号：CN111398107A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010245365.6
申请日：2020-03-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种原位测量激光焊接羽辉中微粒的方法属于激光焊接技术领域。测量系统由探测激光器、信号采集系统、信号处理系统、焊接激光器、焊件及保护系统组成；在激光焊接过程中，探测激光穿过羽辉后，部分光被羽辉中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、频率的变化并经过数据处理，可以得到羽辉中微粒的尺寸、数量、速度等信息。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尺寸和速度、及羽辉中微粒的空间分布等特征。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108581197B
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201810343985.6
申请日：2018-04-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种激光能量调制焊接方法，属于激光材料加工技术领域。特征在于：焊接时，根据激光焊接特征时间(光斑直径除以焊接速度)，激光能量按一定的调制频率进行功率调制输出焊接。具体特点是激光输出恒定功率时间t1与激光输出调制功率时间t2交替出现，交替频率为10Hz～500Hz；t2时间段内激光的功率在零瓦与P之间(P为t1时间内的恒定功率)。t1和t2的选取与焊接特征时间有关。这种焊接方法的优点在于可大幅度的减少激光能量输入，使熔池剧烈蒸发过程减弱，焊件变形明显减小，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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公开(公告)号：CN108834295A
公开(公告)日：2018-11-16
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：CN108738222A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810641656.X
申请日：2018-06-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: H05H1/00
Abstract: 本发明涉及一种基于反射式衰减片的等离子体不同光强区域原位同步成像方法，具体为一种利用光在两片非平行衰减片间多次反射和透射，实现等离子体不同光强区域原位同步成像的观察方法。本发明方法基于等离子体辐射的光进入非平行的两面反射式衰减片中多次反射和透射，采用相机记录每一次透射的光。两面衰减片采用非平行方式的目的是分开每次反射和透射的位置，以便错开透射成像的位置；多次反射的目的是层层剥离低光强区域，留到最后的是高光强区域。采用该方法能够获得等离子体不同光强区域的清晰形貌。本发明适用于激光制造、电弧制造、激光电弧复合制造、核聚变等过程中等离子体的观察。
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公开(公告)号：CN108581197A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810343985.6
申请日：2018-04-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种激光能量调制焊接方法，属于激光材料加工技术领域。特征在于：焊接时，根据激光焊接特征时间(光斑直径除以焊接速度)，激光能量按一定的调制频率进行功率调制输出焊接。具体特点是激光输出恒定功率时间t1与激光输出调制功率时间t2交替出现，交替频率为10Hz～500Hz；t2时间段内激光的功率在零瓦与P之间(P为t1时间内的恒定功率)。t1和t2的选取与焊接特征时间有关。这种焊接方法的优点在于可大幅度的减少激光能量输入，使熔池剧烈蒸发过程减弱，焊件变形明显减小，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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公开(公告)号：CN105414759B
公开(公告)日：2017-05-03
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
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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