公开(公告)号：CN117921138B

公开(公告)日：2024-11-05

申请号：CN202311566089.3

申请日：2023-11-22

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 徐斌 ,  张明达 ,  张成钰 ,  蒋凡 ,  陈树君

IPC: B23K9/095

Abstract: 一种基于磁场定向偏转控制的VPPA阴极斑点电流密度检测方法，克服了阴极斑点电流密度测量困难的问题。本发明在VPPA工件端分设两个铜块，两铜块间设置陶瓷片绝缘，两铜块分别与焊枪组成回路，焊接电源在其中一个回路中。VPPA电弧在其中一个铜块上方引燃，利用磁场产生的电磁力作用控制阴极斑点移动至另一个铜块，而电弧主体不发生偏转，通过摄像机同步观测阴极斑点动态过程，实时采集铜块上的阴极斑点数量，同时检测回路中的电流值。利用高倍显微镜获得铜块表面阴极斑点的作用面积，根据所测得的未燃弧铜块上的阴极斑点数量、通过该铜块的电流以及阴极斑点面积计算出单个阴极斑点电流密度，有助于揭示阴极斑点特性，优化VPPA焊接工艺，提升焊接质量。

公开(公告)号：CN118768737A

公开(公告)日：2024-10-15

申请号：CN202411051557.8

申请日：2024-08-01

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 徐斌 ,  张明达 ,  蒋凡 ,  张国凯 ,  陈树君

IPC: B23K26/346 ,  B23K26/24

Abstract: 本发明涉及一种基于激光辅助穿孔的厚板铝合金变极性等离子弧焊接方法。本发明在铝合金变极性等离子焊接的基础上，将激光热源与等离子弧热源同轴放置于待焊板材的上下两侧。在焊接起始点等离子弧首先对铝合金板材进行定点熔化，同时在电弧力作用下液面逐渐下凹形成盲孔，当盲孔深度达到等离子弧穿透极限时打开激光，利用激光的高能量密度，从工件背面熔化金属，在蒸发反力的作用下“刺破”盲孔，形成穿透的“小孔”，引导电弧等离子体从小孔流出。穿孔形成后，等离子弧在小孔内部形成稳定的流通模式，液态金属环绕在等离子弧周围，关闭激光，利用等离子弧的类刚性特点维持小孔贴壁熔池稳定，实现厚板铝合金高质量穿孔焊接。

公开(公告)号：CN118664031A

公开(公告)日：2024-09-20

申请号：CN202410740759.7

申请日：2024-06-11

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 陈树君 ,  张程 ,  徐斌 ,  蒋凡 ,  张国凯 ,  张明达

IPC: B23K9/167 ,  B23K9/04 ,  B23K9/32 ,  B33Y10/00 ,  B33Y30/00 ,  B23K103/10

Abstract: 本发明涉及一种脉冲气帘柔性拘束变极性TIG电弧铝合金薄壁增材制造方法，将传统单层气路喷嘴改进为双层气路喷嘴，外层气路喷嘴通入保护气，保护熔池不受污染；内层气路喷嘴通入脉冲气，根据内层喷嘴横截面形状不同，如：椭圆形、八字形、圆形，使电弧产生不同程度的拘束收缩。脉冲气流的频率与电源变极性频率相同，EN阶段内层喷嘴通入气流，使电弧拘束收缩，形成稳定并高能量密度的拘束电弧；EP阶段内层喷嘴无气流通过，工件表面的阴极斑点可以充分扩展，能够有效清除铝合金表面氧化层。该脉冲拘束电弧具有良好的稳定性和较高的能量密度，有助于提高焊丝熔覆效率并降低沉积层的宽度，能够对铝合金薄壁结构件进行精密的增材制造。

公开(公告)号：CN117921138A

公开(公告)日：2024-04-26

申请号：CN202311566089.3

申请日：2023-11-22

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 徐斌 ,  张明达 ,  张成钰 ,  蒋凡 ,  陈树君

IPC: B23K9/095

Abstract: 一种基于磁场定向偏转控制的VPPA阴极斑点电流密度检测方法，克服了阴极斑点电流密度测量困难的问题。本发明在VPPA工件端分设两个铜块，两铜块间设置陶瓷片绝缘，两铜块分别与焊枪组成回路，焊接电源在其中一个回路中。VPPA电弧在其中一个铜块上方引燃，利用磁场产生的电磁力作用控制阴极斑点移动至另一个铜块，而电弧主体不发生偏转，通过摄像机同步观测阴极斑点动态过程，实时采集铜块上的阴极斑点数量，同时检测回路中的电流值。利用高倍显微镜获得铜块表面阴极斑点的作用面积，根据所测得的未燃弧铜块上的阴极斑点数量、通过该铜块的电流以及阴极斑点面积计算出单个阴极斑点电流密度，有助于揭示阴极斑点特性，优化VPPA焊接工艺，提升焊接质量。