激光深熔焊接小孔孔壁上的反射吸收研究

在假设小孔为圆柱形的基础上，通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹，对激光深熔焊接过程中小孔孔壁上的反射吸收进行了研究，计算了小孔孔壁上吸收的激光功率密度，分析研究了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及小孔直径等因素对孔壁上的激光功率密度分布的影响。最后，对小孔孔壁上吸收的激光功率密度与小孔尺寸之间的关系进行了讨论。     

高强钢的光纤激光焊接性能

为了研究焊接参数对光纤激光焊接熔深和熔宽的影响,采用2 kW光纤激光器对780 MPa高强钢板进行了焊接.研究了离焦量、焊接速度、脉冲频率和峰值功率占比对熔深和熔宽的影响,并对不同焊接速度得到的焊缝组织进行了光学显微镜、SEM和硬度分析.研究表明,在离焦量范围为-5~+1 mm时,随着离焦量的增加,熔深的变化不大,熔宽逐渐减小;焊接速度小于150 mm/min的情况下,熔深和熔宽与焊接速度成反比,而与焊接结合速度成正比;方形波或三角形波激光焊接时,脉冲频率对熔深和熔宽的影响很小.在方形波脉冲激光焊接时,影响焊接熔深的主要因素是暂载率而不是脉冲频率.经研究确定焊缝金属中存在柱状贝氏体(BC)组织.     

铝基复合材料激光焊工艺参数对焊缝成形和熔深的影响

为系统研究焊接参数的变化对焊缝成形和熔深的影响规律，探索脉冲激光焊接最佳工艺参数，采用脉冲激光工艺对SiCp/6061Al复合材料进行焊接试验研究。结果表明，脉冲激光焊接过程中，激光功率、脉冲频率、焊接速度、离焦量等参数的变化，均能对焊缝成形和熔深产生显著影响，进而影响焊缝的微观组织和宏观的拉伸强度。其中激光功率和焊接速度是最主要的影响因素。     

基于数值模拟的GMAW焊接熔深控制模型

根据作者提出的描述熔化极气体保护焊（GMAW）熔池行为的数学模型，采用数值模拟技术获取了大量不同焊接工艺条件下熔池几何形状的基础数据，利用这些数据和部分实验结果来示教一个BP神经网络，得到了对GMWA熔深实时、在线的控制模型，实验表明该模型的误差可满足工程控制要求。     

激光-电弧复合焊接高强钢的性能

为了研究焊接参数对激光-电弧复合焊接性能的影响,采用了2 k W光纤激光器和MAG(熔化极活性气体保护焊)复合焊接780 MPa高强钢板,通过高速摄像机观察了熔滴过渡形式及激光(或电弧)先导的等离子体形态,研究了激光(或电弧)先导的特性、激光与电弧间距离、离焦量、MAG电流和熔滴过渡形式对激光-电弧复合焊接性能的影响.结果表明,电弧先导的焊缝成形更好;等离子体不仅影响焊缝形状,而且影响激光-电弧间最佳距离;激光与电弧间距对熔宽的影响较小;焊接电流影响焊缝形状和熔深,随着焊接电流的增加,熔深增加,当离焦量为-2 mm时熔深最大.     

不锈钢长焊缝CO2激光焊接特性实验研究

采用CO2 激光焊接不锈钢,研究了长焊缝焊接中轴向保护和侧保护对焊接熔深的影响规律. 结果表明:轴向保护时,熔深随着焊接长度的增加而明显减小;侧保护时,熔深几乎不随焊接长度的变化而变化;光路系统的热透镜效应对熔深的影响不明显. 进一步分析表明,轴向保护对等离子体的控制效果较差是长焊缝中熔深随焊接长度减小的原因,可通过间断焊接的方式避免等离子体的不利影响.     

基于数值模拟的GMAW焊接熔深控制模型

根据作者提出的描述熔化极气体保护焊 (GMAW )熔池行为的数学模型 ,采用数值模拟技术获取了大量不同焊接工艺条件下熔池几何形状的基础数据 ,利用这些数据和部分实验结果来示教一个BP神经网络 ,得到了对GMAW熔深实时、在线的控制模型 ,实验表明该模型的误差可满足工程控制要求     

焊接速度对钢/铝异种金属激光深熔焊接头特性的影响

为了解决钢/铝异种金属焊接接头力学性能较低的难题,采用无任何填充材料的光纤激光深熔焊接方法,研究了不同焊接速度对钢/铝搭接接头焊缝成形、界面组织和力学性能的影响.研究结果表明,随着焊接速度从2.4 m/min增加到3.3 m/min,钢/铝接头焊缝成形不断改善,且在焊接速度为3.0、3.3 m/min时,获得良好的焊缝成形.钢/铝接头界面金属间化合物层由Fe_2Al_5和Fe_4Al_(13)相组成,且增加焊接速度明显减小Fe_4Al_(13)相的数量及界面Fe_2Al_5层的厚度.接头拉伸剪切试验结果表明,当焊接速度为3.0 m/min时,钢/铝搭接接头的机械抗力值最高达137.1 N/mm.     

光纤、激光深孔表面粗糙度检测仪

檢測深孔表面粗糙度,迄今國内外尚是一个沒有完全解决的问題,本文敘述一种根据光的反射原理,利用激光、光导纖维及集成电路等技术研制的“光纤、激光深孔表面粗糙度檢测仪”。对孔径为φ3毫米以上的小孔,可測量的最大深度为200毫米,对孔径大于φ100毫术的孔,可测量的最大深度可达10米。本仪器既可测量內表面也可测量外表面;既可作静态测量,也可作动态测量。经陕西省计量测试研究所檢定,國家计量研究院复测,本仪器相对不稳定度为±3％,分辨率为0.02μm。     

焊接箱型截面构件在不同焊缝熔深下承载力性能试验研究

为了有效改善大跨度桥梁中管翼缘焊接箱型截面构件的耐久性的问题,提出采用耐候钢代替普通钢的管翼缘箱型截面梁。同时,为了研究耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件填充混凝土后在全熔透和部分熔透条件下的单轴承载力性能,开展了焊接矩形截面在三种不同焊缝熔深下的耐候钢管混凝土截面轴压短柱试验研究。分别测试每个试件在单轴压力作用下的静态应变、动态应变,以及竖向位移和侧向位移。对比构件承载力的试验结果及理论分析结果,得出不同熔深下焊接箱型截面管翼缘组合构件的承载力性能。研究结果表明:1）耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件的全熔透焊缝承载力高于部分熔透焊缝承载力。2）全熔透试件开裂时的竖向位移较部分熔透试件的位移值大,而不同熔深下构件的横向位移测点L4随轴压荷载的增大而有增加,L3测点横向位移规律不明显。3）不同耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件横向整体受拉,局部在顶部角部位置受压。构件的混凝土内部和钢板表面应变情况复杂,规律不明显。     

高亮度固体激光焊接研究进展

高亮度固体激光,特别是光纤激光以其光束质量高、加工柔性好、运行成本低等综合优势,吸引了国内外研究人员的广泛关注. 结合作者的研究工作,概括了高亮度固体激光焊接模式转变过程、羽辉特性、飞溅特性、深熔小孔壁形貌及孔内能量耦合等焊接物理过程方面的最新研究进展. 阐述了大厚板材超窄间隙激光焊、异种金属熔钎焊、激光电弧复合焊等焊接方法的最新研究.     

高亮度固体激光焊接研究进展(邀请论文)

高亮度固体激光,特别是光纤激光以其光束质量高、加工柔性好、运行成本低等综合优势,吸引了国内外研究人员的广泛关注.结合作者的研究工作,概括了高亮度固体激光焊接模式转变过程、羽辉特性、飞溅特性、深熔小孔壁形貌及孔内能量耦合等焊接物理过程方面的最新研究进展.阐述了大厚板材超窄间隙激光焊、异种金属熔钎焊、激光电弧复合焊等焊接方法的最新研究.     

高功率单管半导体激光器光纤耦合技术

高功率半导体激光技术的快速发展使得单元器件性能实现了重大突破,但在光束质量上仍存在较大的缺陷,难以同时得到较高的输出功率和亮度。探索将激光器快慢轴分别准直后直接耦合进入光纤,既可以避免使用到复杂光学系统又可以获得较高的输出功率。实验选取四只工作电流为2A,输出功率分别为1.636W、1.662W、1.659W、1.643W的980nm的单管半导体激光器作为光源,通过空间合束技术耦合进芯径200μm、数值孔径0.22的光纤中,输出功率3.41W,光纤耦合效率为51.7%。     

双曲面微透镜高功率半导体激光器光纤耦合

本文对半导体激光器与多模光纤耦合问题进行了研究.对利用双曲面微透镜进行半导体激光器光纤耦合的方法进行了理论分析,提出了利用两个半柱型透镜代替双曲面透镜的计算模型,通过计算在理论上进一步验证了这种透镜对半导体激光器快轴和慢轴同时准直的效果.并利用这种双曲面透镜对发光面积为1μm×100μm的半导体激光器与芯径50μm的多模光纤进行耦合实验得到总耦合效率为74%.     

高功率窄线掺铒光纤激光器的研究进展

概述了国内外高功率、窄线宽掺铒光纤激光器的广泛应用及其实现方法,并对各种实现方法进行了比较。     

汽车用高强钢数控激光焊接工艺对质量的影响

采用正交优化设计试验方案,综合考虑影响高强钢数控激光焊接质量的工艺参数,通过镀锌高强钢的激光焊接试验研究,对试件焊缝的力学性能试验、焊缝金相及显微组织试验、焊接接头的SEM能谱分析和焊缝盐水腐蚀试验,表明镀锌高强钢数控激光焊接工艺可以获得较高的焊接质量。提出了可以有效控制焊接镀锌高强钢加工质量的试验参数。     

高能激光在武器装备中的应用

从20世纪70年代开始,高能激光技术取得了巨大的发展,使得第一代实用的武器系统即将实现。分析了高能激光产生的途径和激光武器的作用机理;对机载激光武器、车载激光武器、天基激光武器、陆基激光武器、舰载激光武器系统进行了介绍、评估;阐述了激光武器技术取得的最新进展,以增加对新概念武器的掌握和了解。     

高强铝锂合金激光焊接研究进展

铝锂合金被认为是一种很有发展前途的航空航天轻质结构材料, 而激光焊接是实现铝合金结构优质、高效连接的一种先进方法.铝锂合金比常规铝合金具有更高的氢气孔敏感性, 焊接时极易产生氢气孔;进行激光深熔焊接时, 焊接过程的不稳定也可能导致小孔型气孔产生.铝锂合金属焊接时也存在焊接热裂纹问题, 这主要与合金元素及焊接凝固过程有关.接头显微组织、焊接成形及焊接缺陷的存在均会影响接头的力学性能.介绍了铝锂合金激光焊接现状, 重点讨论了铝锂合金激光焊接过程中气孔和裂纹的产生与防止、焊接接头的显微组织和力学性能.最后, 介绍了2060-T8和2099-T83新型高强铝锂合金T型接头双光束高亮度固体激光焊接的最新进展.