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一种激光焊接装置与方法
本发明公开了一种激光焊接装置及方法，其中，焊接装置包括 控制单元、激光器和光学整形单元；激光器的控制端与控制单元的控 制端连接；光学整形单元置于激光器输出光束的光路上，其光轴方向 与激光器输出光束的中心方向重合；光学整形单元对激光器输出光束 进行整形，输出的均匀条形光斑照射在焊接生产线上；本发明公开的 激光焊接方法基于上述装置，采用均匀条形光斑照射移动的焊接生产 线上的工件，熔化焊料，实现工件焊接；为实现电子元器件双
华中科技大学
2021-04-14
适用于下一代远距离激光雷达的微型化窄线宽激光器
单频窄线宽激光的产生，主要依靠谐振腔的腔长。谐振腔腔长越长，所产生激光线宽越窄。但是由于半导体激光器的腔长天然短，很难产生量级上的变化，因此采用半导体发光的窄线宽激光器多采用外腔的方式实现。最通用的方式是用一段长光纤作为反馈腔，在光纤中用无源光栅作为反射镜。这样做优点是生产较容易，易于实现窄线宽。但是光纤的抗干扰设计难，无法实现大功率输出。研发小尺寸、高可靠、低成本的窄线宽激光器是激光器发展的重要方向之一。本项目研发的微型化、高可靠、高功率、低成本的半导体外腔窄线宽激光器，其微型化指标将满足绝大多数光电系统和光电模块的集成化需求，抗干扰，抗震动，温度适应性满足工业化产品的高要求，低成本性满足消费级光电模块应用，高功率输出满足汽车电子，工业制造等高功率需求。本项目将研发完整的量产工艺，满足单条产线月产50k个激光器的量产需求，从而将窄线宽激光器第一次普及到基础工业领域。 本项目的微型化半导体外腔窄线宽激光器，线宽可控制在2-100kHz，最大输出功率500mW，可产生线性调频信号，波长可定制即可。
北京大学
2021-02-01
不锈钢管列置双TIG电弧高效低能耗焊接生产技术
广泛应用于汽车、锅炉及装备制造等行业的不锈钢焊管是我国钢铁行业重点发展的高端不锈钢精品深加工产品，其由钢带卷制成管而由钨极氩弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生产过程中会出现咬边和驼峰焊道成形缺陷，成为不锈钢管高效焊接生产的技术“瓶颈”和行业技术发展的堵点、难点。基于此，通过研究揭示不锈钢管TIG焊接生产提速后出现的咬边、驼峰焊道表面成形缺陷形成机理，提出利用辅助TIG电弧对熔池进行热力联合调控抑制高速TIG焊接过程中咬边和驼峰焊道的形成，发明了列置双TIG电弧（Tandem TIG）高效低能耗焊接工艺，将咬边和驼峰焊道缺陷防止在萌芽状态；与单TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解决了焊接高质量和高效率难平衡的问题；开发了钨极烧蚀在线监测系统和不锈钢管在线固溶热处理系统，实现了不锈钢管高效、低能耗、低成本焊接生产，提升了不锈钢焊管行业技术水平。在此基础上，基于相同热力调控理念开发了TIG电弧辅助MIG/MAG电弧高速焊接工艺，焊接速度提高75%。项目累计授权发明专利5件，制定团体标准2项，工信部认定节能技术1项，获中国专利优秀奖等科技奖励6项。项目成果推动和引领不锈钢焊管生产向高效、低能耗方向发展，具有显著的技术优势和应用前景。
（a）工艺原理
（b）列置双TIG电弧和熔池图像
图1 列置双TIG电弧高速焊接工艺原理
（c）铁素体不锈钢焊管
（d）奥氏体不锈钢焊管
图2 不锈钢管列置双TIG电弧高速焊接生产
图3 钨极烧损在线监测系统
图4 奥氏体不锈钢管高速焊接生产过程中在线固溶热处理工艺流程
山东大学
2025-02-08
一种针对复杂曲面构件的激光焊接实时在线监控系统
本发明公开了一种针对复杂曲线构件的激光焊接实时在线监控 系统。该在线监控系统的硬件平台包括激光焊接头、机器人、影像采 集设备、图像处理单元、数据处理单元、反馈调节单元、机器人控制 单元。该系统的目的是通过实时拍摄焊接头与工件的相对形位，将实 际形位与规划行位比对，计算回归规划路径所需的补偿矢量，继而将 该矢量加载于机器人上以调节机器人按照预定轨迹进行焊接。
华中科技大学
2021-04-14
ODS铝合金、ODS钢以及异种材料的搅拌摩擦焊接技术
所属行业领域 金属加工 成果简介 搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，具有接头无粗大凝固组织、气孔、夹杂、热裂纹等缺陷，且成本低、无污染、焊后残余应力及变形小、全位置焊接自动化等诸多优点，在航空、航天、船舶、核工业、兵器、交通运输、建筑、电力、能源、家电等领域中得到了广泛应用。ODS材料采用普通的熔焊技术容易严重破坏其原始结构，导致焊缝完全丧失母材ODS粒子强化的特性。另外，熔焊较高的温度也容易
北京科技大学
2021-04-14
西安交通大学科研人员与清华大学合作实现固溶体合金中间隙溶质原子占位的直接观察
近期，西安交大刘畅研究员等通过将大量间隙氧原子（12 at%）固溶进TiZrNb系中熵合金，将其屈服强度提升至接近理论强度的4.2 GPa（C. Liu et al.Nat. Commun.13, 1102 (2022)）。
西安交通大学
2023-02-23
一种磁力搅拌的 CO2 激光-TIG 电弧复合焊接方法
一种磁力搅拌的 CO2 激光-TIG 电弧复合焊接方法。本发明公开 了一种通过纵向磁场实现熔池磁力搅拌的方法，在 CO2 激光-TIG 电弧 复合焊接基础之上增加纵向磁场实现焊接组织晶粒细化及能量耦合效 率提高的功能，其通过合理的功率、焦距、离焦量、氦保护气体流量 等 CO2 激光工艺参数，钨极直径 D、弧长、焊接电流、气体流量等 TIG 电弧工艺参数，以及磁感应强度、频率等纵向磁场工艺参数的设置， 提高了激光-电弧复合焊接的能量耦合效率及焊缝成形质量。
华中科技大学
2021-01-12
一种磁力搅拌的 CO2激光-TIG 电弧复合焊接方法
一种磁力搅拌的 CO<sub>2</sub>激光 TIG 电弧复合焊接方法。本发明公开了一种通过纵向磁场实现熔池磁力搅拌的方法，在CO<sub>2</sub>激光 TIG 电弧复合焊接基础之上增加纵向磁场实现焊接组织晶粒细化及能量耦合效率提高的功能，其通过合理的功率、焦距、离焦量、氦保护气体流量CO<sub>2</sub>激光工艺参数，钨极直径 D、弧长、焊接电流、气体流量等 TIG 电弧工艺参数，以及感应强度、频率等纵向磁场工
华中科技大学
2021-04-14
高端装备关重构件激光焊接制造技术
面向高端装备发展对先进激光焊接技术的迫切需求，围绕大型薄壁关键构件激光焊接制造过程中的 重大科学技术问题展开研究，突破了大型薄壁构件激光焊接的关键共性技术，解决了大型薄壁构件激光 焊接过程稳定性、质量一致性和可靠性难题，开发出关键功能部件和成套技术装备，构建了大型薄壁构 件激光焊接制造理论和技术体系，显著提升了我国高端装备制造的自主创新能力和技术水平。项目成果 获中国机械工业科学技术奖一等奖 1 项，北京市科学技术奖二等奖 1 项。
北京工业大学
2021-04-13
管线钢环焊缝焊接专家系统
管线钢环焊缝焊接专家系统结合有限元、专家知识和推理、数据库、多库协同等技术，具有焊接工艺优化设计功能和焊接工艺评定指导功能。其主要特点包括：（1）建立了基于知识库的管道环焊缝焊接工艺设计的规则、设计标准和模型的知识表示方法，采用开放的数据库、知识库和动态链接库的设计理念和推理机制，实现了焊接工艺的推理。（2）具有知识的提炼、自学习能力、知识的升级的功能。（3）在管道环焊缝的实验数据的基础上结合有限元理论、利用专家知识和推理，极大地完善管道环焊缝焊接专家系统在焊接过程中的实际应用，具有很好的操作实施性。
北京科技大学
2021-04-13