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公开(公告)号：CN113029872B
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202110318290.4
申请日：2021-03-25
Applicant: 兰州理工大学
IPC: G01N13/02
Abstract: 本发明公开了一种实时测量焊接熔池液态金属表面张力的方法及系统。本发明通过实时投影出激光器发射光束照射在产生熔池振荡现象的熔池表面后反射出的激光条纹，获取激光条纹变化情况；测量熄弧瞬间熔池温度场图像；将激光条纹变化情况转化为熔池振荡时域信号，对该时域信号进行快速傅里叶变换提取出熔池振荡频率；根据图像中熔池温度场获得该温度场下熔池表面的平均温度，以及对图像中金属熔点等温线的宽度进行标定和测量以提取出熔池正面宽度；将熔池振荡频率、熔池表面的平均温度以及熔池正面宽度代入模型，获得当前时刻的焊接熔池液态金属的表面张力。本发明可针对不同的焊接条件得到更加贴合实际的表面张力值，采样率高、信噪比高、设备简单。
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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
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。
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公开(公告)号：CN113755903A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111180874.6
申请日：2021-10-11
Applicant: 兰州理工大学
Abstract: 本发明属于有色金属湿法冶金领域，涉及一种一体成型电解铜阴极板。该阴极板主要包括导电杆和阴极极板，导电杆和阴极极板采用一块金属复合板一体成型制备。导电杆和阴极极板之间的导电通道无连接界面，避免了传统不锈钢阴极板由连接界面电阻大引起的压降和发热。电流经导电杆导电层直接贯通阴极极板，电流密度均匀。本发明阴极板在高电流密度电解铜工艺中具有不易短路、能耗低、阴极铜品质高、生产效率高和阴极板服役寿命长等优点。
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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
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。
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公开(公告)号：CN113295581A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110566197.5
申请日：2021-05-24
Applicant: 兰州理工大学
IPC: G01N13/02
Abstract: 本发明属于焊接检测技术领域，公开了一种动态测量焊接熔滴表面张力的方法、装置及数据处理终端，熔滴振荡频率及熔滴半径提取模块用于利用激光器、激光器固定架、成像屏、滤光片、高速摄像机及视频采集卡提取熔滴振荡频率及平均熔滴半径；熔滴温度提取模块用于利用红外测温仪、数据采集卡和外部触发器采集温度场图像，并计算熔滴表面的平均温度；表面张力计算模块用于基于LabVIEW对采集到的熔滴振荡频率、平均熔滴半径及熔滴表面平均温度信息进行计算，得到熔滴液态金属的表面张力。本发明能对GMAW等填丝焊接过程中熔滴的表面张力进行测量，具有采样率高、信噪比高、设备简单等优点，有较好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
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
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。
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公开(公告)号：CN105458459B
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201610025380.3
申请日：2016-01-15
Applicant: 兰州理工大学
IPC: B23K9/095
Abstract: 本发明属于自动化焊接的技术领域。为了解决目前检测熔池振荡频率的方法准确率较低且不能应用于连续焊接的问题，本发明提出一种检测脉冲钨极氩弧焊熔池振荡频率的装置，包括激光器、滤光片、硅光电池阵列、数据采集卡和数据处理模块，所述数据采集卡分别与所述数据处理模块和所述硅光电池阵列连接；所述滤光片贴于所述硅光电池阵列表面；所述激光器与所述硅光电池阵列分居焊枪两侧，数据采集卡用于采集硅光电池阵列输出的矩阵电压信号并发送给数据处理模块，该数据处理模块用于将矩阵电压信号转换成熔池振荡时域信号，再进行快速傅里叶变换以得到熔池振荡频率。本发明的装置提高了检测熔池振荡频率的准确度，且能够适用于连续焊接。
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公开(公告)号：CN105880807A
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201610447593.5
申请日：2016-06-21
Applicant: 兰州理工大学
IPC: B23K9/167
CPC classification number: B23K9/167
Abstract: 利用旁路电弧诱导的TIG填丝窄间隙焊接方法，其步骤为：（1）主弧焊机（1）的正极与工件（5）相连，负极与TIG焊枪（3）相连，TIG焊枪（3）与工件（5）之间产生主路电弧；（2）旁路电弧焊机（2）的正极与焊丝（4）的导电嘴相连，负极与TIG焊枪（3）相连，TIG焊枪（3）与焊丝（4）之间产生旁路电弧；（3）TIG焊枪（3）所伸长的钨极（8）位于窄间隙焊道之中，焊丝（4）在摆动装置（6）的控制下在焊道两侧壁之间来回摆动，带动TIG焊枪（3）与焊丝（4）之间的旁路电弧以及所形成的耦合电弧也在两侧壁之间进行摆动。
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公开(公告)号：CN105382390A
公开(公告)日：2016-03-09
申请号：CN201510941521.1
申请日：2015-12-16
Applicant: 兰州理工大学
IPC: B23K10/02
CPC classification number: B23K10/02 , B23K10/006
Abstract: 一种微束等离子耦合电弧焊接方法，其步骤为：（1）微束等离子弧焊机（1）的负极与微束等离子焊枪（3）相连接，微束等离子弧焊机（1）的工件正极同时连接到电阻调节器（7、8）上，电阻调节器（7、8）的另一端分别连接母材（2）和焊丝（5）；（2）微束等离子焊枪（3）和焊丝（5）位于母材的上方，微束等离子焊枪（3）垂直于母材（2）所在的水平面，焊丝（5）与母材（2）所在的水平面的夹角为10°～60°；（3）由微束等离子弧焊机（1）、电阻调节器（7）、母材（2）和微束等离子焊枪（3）构成电流回路（Im），微束等离子弧焊机（1）、电阻调节器（8）、焊丝（5）和微束等离子焊枪（3）构成电流回路（Ip）。
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公开(公告)号：CN102500873A
公开(公告)日：2012-06-20
申请号：CN201110347396.3
申请日：2011-11-07
Applicant: 兰州理工大学
Abstract: 一种控制热输入的电弧焊方法，其目的在于提供一种低成本的焊接热输入和熔滴过渡过程具有精确调节能力的电弧焊方法，用于实现铝-钢、镁-钢、镁-铝、铝-钛等对热输入敏感的轻金属与钢及轻金属之间的有效焊接；采用两路电弧回路-主电弧回路和分流电弧回路，其中主电弧用于熔化焊丝和母材，利用分流电弧从焊丝与母材之间的主电弧弧柱中分流部分流入母材的电流，从而实现在高的焊丝熔化电流的条件下同时降低母材的热输入并进行控制。
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