激光焊接时等离子体电流的产生机制及其数学模型

通过对激光焊接时等离子体产生机理的分析 ,从等离子体物理理论的角度出发 ,建立了适应于激光焊接等离子体电特性的数学模型。该模型能够较好地解释等离子体电信号随喷嘴 工件距离的增加而单调减小的规律     

CO2激光-MIG复合对接焊熔透工艺

在有坡口间隙对接焊时，焊缝根部成形状态是衡量复合焊搭桥质量及其适应能力的重要指标。因此研究了CO2激光惰性气体金属弧焊(MIG)复合焊接3 mm厚不锈钢板时激光功率、电弧电流、激光-电弧距离、焊接速度、坡口间隙等工艺参数对根部熔宽的影响，并通过CCD摄像机对焊接过程中的等离子体进行了观察。研究表明，随着焊接参数的变化，CO2激光-MIG复合焊存在四种熔透状态，对某一间隙范围，选择合适的激光功率、电弧电流、激光电弧距离与焊接速度可以获得“适度熔透”的良好根部成形。激光功率、电弧电流过小，速度过大则会产生“未熔透”或“不稳定熔透”，反之则“过熔透”。间隙较大时，激光功率对熔透的影响较小。另外还研究了不同激光电弧距离对等离子体形态及其对熔透的影响。     

NULCB钢激光焊接接头组织、性能的研究

为了研究新一代超低碳贝氏体(NULCB)钢的焊接性,利用kW CO2激光对NULCB钢进行了焊接,并分析了焊接接头组织、性能的变化规律.试验结果表明,激光焊接接头显微硬度均高于母材,未出现明显的软化区;焊缝区和热影响区粗晶区组织均为贝氏体板条和M-A组元组成的粒状贝氏体;热输入由120J/mm～600J/mm范围内变化时,随着热输入的增大,M-A组元的平均宽度、总量、形状因子增大,M-A组元线密度减少;随热输入的增大,激光焊接焊缝区冲击吸收功先增大然后减小.合适的激光焊接条件下,激光焊接焊缝区具有良好的韧性,其低温冲击吸收功高于母材.     

CO2激光切割质量的视觉检测(Ⅲ)切割面粗糙度的同轴视觉检测

利用激光切割同轴视觉检测系统,获得了火花簇射的同轴视觉图像.证明该图像和侧面视觉图像一样,可以提取反映切割面粗糙度的特征信号在无缺陷区域,随着切割速度的变化,火花簇射同轴视觉图像不同亮度带像素数的极大值对应于最低的切割面近下缘粗糙度.     

激光-MIG复合焊背面熔宽的检测

对接焊中,背面熔宽最直接地反映了熔透状态.为获取CO2激光-MIG复合焊背面熔宽的信息,本文采用视觉传感器获得了熔池背面清晰的图像,并运用图像增强及边界追踪的算法提取了熔池边缘,通过多帧图像取平均值的方法确定了输出熔池宽度的最佳位置,从而成功确定了熔池的背面宽度.     

激光焊接时焊接模式转变规律及焊接过程稳定性的研究

在大功率激光焊接时．除了通常认为的稳定深熔焊和稳定热导焊外，作者发现在一定条件下还会出现第三种焊接过程──模式不稳定激光焊接，其基本特征是深熔焊和热导焊两种模式随机出现，熔深和熔宽相应地在大小两级跳变．综合研究了焦点位置、激光功率和焊接速度对激光焊接模式及焊缝成型的影响，得到了反映上述三种焊接过程的工艺参数范围的双Ｕ型激光焊接模式转变曲线。     

CO_2激光深熔焊热循环及其对接头组织性能的影响

本文建立了以热电偶为温度传感器的激光焊接热循环检测系统,利用２ｍｍ低碳钢板和１．６ｍｍ超细晶粒钢研究了 ＣＯ_２激光深熔焊的热循环特点。结果发现,激光焊的最大加热速度可达 ９００００℃／Ｓ．最小ｔ_（８／５）为 ０．１３ｓ。同时研究了激光焊接超细晶粒钢时热循环对热影响区尺寸和接头组织性能的影响。     

激光填丝焊接焊缝成形质量控制系统研究

研究了激光填丝焊接中相关的工艺参数对焊缝成形质量的影响。比较了对接间隙宽度发生变化时控制送丝速度或焊接速度两种情况下获得焊缝成形的质量。结果表明,间隙较小时调节送丝速度较好,间隙宽度较大时则调节焊接速度为佳。针对高精度焊接条件下焊缝成形质量控制要求,设计了一套以80c51单片机为核心的双单片机系统,该系统在焊接过程中可根据坡口间隙宽度选择性地实时调节送丝速度或焊接速度,以保证激光填丝焊接全过程获得良好的焊缝成形质量。     

激光焊接过程中电磁场控制等离子体的研究

高功率CO₂激光焊接过程中,小孔上方的等离子体会影响激光和工件之间的耦合效率。从分析外加电磁场对等离子体的作用出发,探讨了采用外加电磁场控制激光等离子体的可能性。实验结果表明,选择合适的外加电磁场参数,可以降低等离子体对激光的屏蔽效果,增大熔深。     

CO2激光焊接铝合金的试验研究

利用高功率CO2激光器,对5083型号的铝合金薄板进行了焊接试验研究。分析了激光功率、焊接速度和焦 点位置对焊接过程的影响以及保护气体对焊接过程不稳定性的影响。试验证明,在保证起弧功率密度的前提下,减少热 输入,采用混合保护气体,可获得稳定的良好的焊接效果。