基于数控运动系统的高真空激光加工系统

为了满足镍钛记忆合金焊的要求,研制了高真空激光加工系统.比较固定光路激光和光纤激光的特点,研制了基于三维数控运动系统的固定光路真空加工系统.其特点是:可在高真空环境/保护气体下进行打孔、焊接等加工方式,操作简单灵活.进行了真空打孔实验,和在没有保护的条件下用光纤传输激光器的打孔试样做了对比.实验表明,本加工系统光斑小,...     

光纤传输系统在超快激光加工中的应用研究

随着对超快激光应用安全、高效和灵活需求不断增强,采用Kagome结构空心光子晶体光纤传导来代替传统镜片结构是一种全新选择.开发了基于超快激光光纤传输的可调耦合系统,并对该系统下与自由空间传输光路下的加工质量进行对比.结果表明,超快激光光纤耦合系统传输效率稳定、焦斑能量分布均匀、像散程度小,可有效解决传统镜片组合下的光路...     

镁/钢异种金属激光焊接现状

主要阐述了激光焊接在镁/钢异种金属焊接中的应用,分析了镁/钢两者之间的焊接性.针对镁/钢异种金属焊接方面存在的难题,目前解决的方法可归纳为3种类型:添加中间层、激光熔钎焊和激光-电弧复合焊接.对这3类方法的优缺点进行了系统讨论.     

大型工件激光喷丸三维扫描光路系统光斑畸变分析与校正方法研究

激光喷丸工艺系统一般具有固定光路和动态扫描光路两种形式。针对大型工件的激光喷丸处理,动态扫描光路的形式更具优势。在基于振镜系统的动态扫描光路的扫描过程中,激光倾斜于工件入射,将产生超出工艺误差控制要求的光斑形状畸变,影响系统的加工精度。建立了该系统导光光路的数学模型,分析了光斑形状畸变的严重程度,提出了校正思路,设计了两向异焦动态聚焦模块用以校正。仿真计算结果表明:光斑形状畸变基本被消除,校正系统有效可行。     

大型构件水下焊接机器人系统

针对水下焊接环境要求,设计了一种履带式水下焊接机器人系统,该系统由机器人本体机构、激光视觉传感器、控制系统和焊接系统组成. 机器人本体机构由履带式移动平台和焊枪调节机构构成,运动灵活可靠,满足水下焊接焊缝跟踪要求. 完成了视觉传感器部件选型及光路设计,实现水下环境的焊缝自动识别. 设计了基于PLC机器人控制系统和协调控制方法,实现水下环境的焊缝跟踪控制. 同时在水下焊接试验平台完成焊接跟踪试验. 结果表明,机器人运行稳定,焊缝成形较好,焊接质量满足要求.     

光学相干断层扫描技术在激光焊熔深在线检测中的应用

应用光学相干断层扫描(OCT)技术,使参考光路系统与激光焊光路系统相结合,通过采集与焊接光路同轴的反射光信号以及参照系统的反射光信号干涉图,可以探测出激光焊过程中熔池最深处的深度,从而实现激光焊熔深在线实时检测。     

600 ℃高温钛合金的研究进展

对2.0 mm厚Ti60合金进行激光摆动焊接,研究光束圆形摆动时摆动频率和摆动幅值对焊缝成形及能量分布的影响. 结果表明：相较常规激光焊接,激光摆动焊接可以明显改善Ti60合金焊接接头焊缝成形;光束摆动参数对焊缝成形的影响与激光能量分布密切相关,可通过调整能量分布控制焊缝成形. 当摆动频率为100 ~ 150 Hz,摆动幅值为0.5 ~ 1.0 mm时,激光能量分布相对均匀,可获得焊缝成形良好的Ti60合金激光焊接接头. 与常规激光焊缝相比,摆动焊缝熔宽增加约30%,整体飞溅数量减少30%以上,为对接焊缝提供了更大的间隙适应性并有效改善了焊接质量. 在光束摆动参数中,摆动幅值对焊缝成形特征及能量分布的影响更明显.     

光束摆动对Ti60合金激光焊能量分布及焊缝成形的影响

对2.0 mm厚Ti60合金进行激光摆动焊接,研究光束圆形摆动时摆动频率和摆动幅值对焊缝成形及能量分布的影响.结果表明:相较常规激光焊接,激光摆动焊接可以明显改善Ti60合金焊接接头焊缝成形;光束摆动参数对焊缝成形的影响与激光能量分布密切相关,可通过调整能量分布控制焊缝成形.当摆动频率为100～150 Hz,摆动幅值为0.5～1.0 mm时,激光能量分布相对均匀,可获得焊缝成形良好的Ti60合金激光焊接接头.与常规激光焊缝相比,摆动焊缝熔宽增加约30%,整体飞溅数量减少30%以上,为对接焊缝提供了更大的间隙适应性并有效改善了焊接质量.在光束摆动参数中,摆动幅值对焊缝成形特征及能量分布的影响更明显.     

基于混合激光系统的自动化激光微焊接技术及应用

为了实现轻量化的目标,电子产品和汽车行业越来越多的使用铝合金材料。主要研究混合激光系统微焊接技术。焊接试验装置由一个脉冲YAG激光和连续激光二极管(以下简称LD)组成。其原理是:波长为1 064 mm的YAG脉冲和中波长808 nm的连续LD脉冲激光叠加在同一光轴,再通过光纤传送到激光加工头。在连续LD激光的能量下,焊缝的宽度和深度逐渐增加,实现高速条件下的连续焊接。     

脉冲激光焊接H62黄铜

为了能用波长为1.06μm的Nd:YAG激光器对高反射率的H62黄铜进行激光焊接,通过理论分析和试验验证,合理地设置脉冲激光的峰值功率、单脉冲能量、频率、脉宽、脉冲波形、焊接速度、离焦量等参数,成功地对H62黄铜进行了脉冲激光焊接.结果表明,在用HWLW-300A型激光焊接设备对两块厚度为x(mm)的H62黄铜进行对接焊时,选用单脉冲激光能量约为10.x(J/mm)左右,快速上升、缓慢下降的脉冲波形,在负离焦2mm的情况下,并使激光光斑直径d、脉冲激光频率f和焊接速度v之间满足f.d=(1.2～1.4).v时,能成功地进行激光焊接.     

大族智能:以匠之心,造光之美

汽车行业使用激光技术加工由来已久,早在20世纪80年代,汽车行业就开始使用激光切割技术加工板材件。与传统制造技术相比,激光加工技术拥有精度高、损耗少、应力小、易于实现自动化等优点,因此被广泛应用于切割、焊接和打标等领域.并且由于激光技术比传统技术更加灵活,随着汽车轻量化的发展.越来越多的新材料、新技术被应用在汽车的制造中。     

光内送丝激光熔覆工艺送丝速度的研究

在45钢基体上采用不同的送丝速度进行光内送丝激光熔覆实验,建立了金属丝在整个融化过程中的熔滴模型和熔池模型,对这两种模型进行了理论分析,并且与实验结果进行对照,进而根据实验结果对熔覆层进行了微观分析与显微硬度的测量。结果表明:在扫描速度和激光功率保持不变的条件下,送丝速度直接影响熔池的稳定性,对熔覆层形貌和显微组织起到重要作用。     

激光深熔焊接光致等离子体的控制

激光深熔焊接过程中，光致等离子体对激光能量有显著的屏蔽作用，严重影响了焊接质量，因此，对等离子体的控制技术成为研究的热点。本文在简要介绍等离子体形成、分类的基础上，系统归纳了国内外几种控制等离子体的方法，并对这几种方法进行了比较。其中，详细介绍了真空焊接法。     

激光上光与冲击淬火新技术

激光表面热处理尤其是激光上光与冲击淬火,一直是激光材料加工技术中的重要方面,是激光实际应用进入到第二代的显著标志。激光上光技术可使某些特殊合金产生非晶态金属玻璃,可作为高韧性、超导、磁性、耐蚀材料而得到广泛应用。激光冲击淬火技术具有喷丸效应,可产生预应力表面,改善材料的亚微观结构,获得优异的冶金特性。     

双相钢激光热处理时激光吸收率的测定

论述了积分球法和集总参数法测定激光吸收率的原理。采用这两种方法测定了双相钢在激光热处理过程中对YAG激光的吸收率。试验结果表明,积分球法和集总参数法测得的激光吸收率数值非常接近,双相钢的激光吸收率与温度相关。     

激光焊接中激光聚焦技术的研究

激光焊接中,激光聚焦特性的好坏是影响焊接质量的关键因素。本文首先对透射聚焦和反射聚焦进行了概述,然后对一些新的聚焦技术如多焦点技术、旋转焦点技术等进行了介绍,并分析了多焦点技术对激光焊接速度和焊缝质量的影响,证明多焦点技术的优越性。     

激光焊接中激光吸收率影响因素的研究

为了降低激光焊接中的激光损耗,本文通过分析金属材料对激光吸收的一般规律,建立理想的数学模型,然后利用公式推导得到了金属材料激光吸收率的准确计算公式。在利用此激光吸收率计算公式的基础上,详细分析了激光焊接中金属材料吸收率的影响因素。