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公开(公告)号：CN105478969B
公开(公告)日：2018-05-25
申请号：CN201610019199.1
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K9/167
Abstract: 双中心负压电弧填丝焊接方法，属于焊接方法领域。设置两个相同的空心管状阴极，分别将两套焊接电源及控制系统与之相连。利用抽气装置将电弧中心区气体抽离，使此区域压强降低，从电弧中心区到电弧外的气体存在一定的压力差，在大气压的作用下，使两电弧同时被压缩，形成高能量密度的拘束电弧。焊丝从两电极中间垂直送入，吸收电弧热量熔化形成熔滴，过渡到熔池。该焊接方法增加了电流承载能力，提高焊接速度。形成的高能量密度电弧增加了对工件的穿透能力，减弱了两电弧的相互干扰作用，抽气会抽离部分电弧热量，减小热影响区范围，改善焊接变形。在两电极之间填入焊丝可以平衡两电弧的干扰作用，弥补高能束焊接带来的咬边、熔池下榻等焊接缺陷。
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公开(公告)号：CN105499765B
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201610018258.3
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 熔化极环状负压电弧焊接方法，属于焊接方法领域。通过抽气装置，使环状电极内腔形成负压状态，并将负压区域传递到电弧中心区，在电弧的径向上形成一定的压力差值，通过大气压的作用，使电弧产生拘束效果，形成高能量密度的拘束电弧。通过调节电弧中心处压强的大小，可以调节电弧的拘束度、能量密度和电弧电压的大小，从而实现对焊接热输入和焊缝成形的良好控制。另外，利用送丝装置将焊丝通过环状电极内腔垂直送入环状电极与工件间形成的电弧区域，使焊丝与工件连接成回路并形成第二个电弧，实现熔化极环状负压的双弧焊接。该焊接方法不仅结合了非熔化极电弧的良好稳定性和等离子弧的高能量密度，而且将熔化极焊接耦合进这一焊接过程。
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公开(公告)号：CN104227181B
公开(公告)日：2017-08-25
申请号：CN201310253480.8
申请日：2013-06-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种多电极耦合电弧焊接的方法，其利用两个电弧相互作用的原理，在非熔化极电弧中加入两根焊丝形成副弧，电弧处于非熔化极电弧下方并与之复合形成一个熔池。该焊接方法熔化焊丝的电源根据实际焊接要求采用交流电源或直流电源，改变副弧的电流参数使主弧在窄间隙焊缝中有规律的摆动，合理分配电弧热量，增加侧壁的热输入，避免窄间隙焊中的侧壁不熔合的问题。副弧把原本在工件的热输入作用到焊丝上，可以使两根焊丝之间的电弧保持稳定，以使熔滴稳定过渡，这种熔滴过渡方式不仅提高了能量效率，而且减少了工件的变形和材料性能的改变，同时这种焊接方法可以很好的控制熔敷率和对工件的热输入，可以实现焊接过程中的传热、传力、传质的任意组合。
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公开(公告)号：CN106624418A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610917879.5
申请日：2016-10-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K31/12
CPC classification number: B23K31/125
Abstract: 本发明涉及一种基于特征谱线的焊接熔池流动监测方法，在特定波段上，只有熔池中的示踪元素被激发时所放出的光强度最强，其他光强度较低，通过采集到的被观测区域光强变化趋势模拟出熔池的流动；通过将凸透镜、窄带滤光片、CCD相机为一整体，工作时跟随被观测区域平移，且轴线始终对准被观测区域；附在工件表面的示踪元素在热源经过时被激发，其特征谱与其他光源不同；熔池发出的光经过凸透镜聚焦放大后，只有示踪元素发出特定波段的光可以明显映射在CCD相机的感光元器件中；最后将CCD相机拍到的连续图像经过软件处理，得到熔池的流动影像。采用本发明技术方案，比传统的熔池监测方法更加清晰、有效。
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公开(公告)号：CN104475951B
公开(公告)日：2016-06-08
申请号：CN201410641856.7
申请日：2014-11-09
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种电阻加热金属丝材熔积成形方法。包括给欲制作的金属零件建立几何模型，并进行分层离散；由脉动送丝机构将金属丝材与基材短路，在金属丝材上通过可编程电流，金属丝材与基材接触点处产生电阻热，使金属丝材熔化，形成熔体；在重力作用下熔体过渡到基材上并凝固；由金属丝材三维运动机构控制金属丝材层层熔化、过渡和凝固，直到工件各层堆积完成，即可获得电阻加热金属丝材成形工件。与现有以高能束为热源的成形方法，本发明有如下有益效果：利用电阻热熔化金属丝材不需要昂贵的设备，并极大提高了能量转换效率，还降低了对基材的热输入，减少了基材的热变形。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103203529B
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201310105174.X
申请日：2013-03-28
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K9/16
Abstract: 一种多电极耦合电弧交叉焊接的方法，属于焊接技术领域。该焊接方法通过采用添加两根焊丝来形成一个电弧，把原本在工件的热输入作用到焊丝上，该电弧处于非熔化极点弧下方并与之复合形成一个熔池。该焊接方法熔化焊丝的电源采用交流电源，可以使两根焊丝之间的电弧保持稳定，以使熔滴稳定过渡，这种熔滴过渡方式不仅提高了能量效率，而且减少了工件的变形和材料性能的改变，同时这种焊接方法可以很好的控制熔敷率和对工件的热输入，可以实现焊接过程中的传热、传力、传质的任意组合。
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公开(公告)号：CN104889543A
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201510219631.7
申请日：2015-05-03
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种气电脉冲联合作用的非熔化极焊接方法属于焊接方法领域。本发明特征：非熔化极焊接电源内的电流以脉冲的形式进行变化，通过气流波形控制器、气流控制执行单元，结合电流脉冲波形，实现对所需调制的气路气流量的控制。通过对气、电联合控制，使气、电脉冲联合作用，从而实现对焊缝成形及质量的改善。这种焊接方法不仅极大的提高了气、电的切合度，改善了非熔化极焊接工艺，而且通过这种方法有助于改善焊缝成形，有利于提升焊缝质量。
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公开(公告)号：CN104625414A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201510065399.6
申请日：2015-02-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/348
CPC classification number: B23K26/0093
Abstract: 本发明涉及一种多束阵列激光主动激振熔池的熔透控制方法。电弧加热熔池，熔池尺寸逐渐增大；与此同时，激光分束器发射出多束阵列激光照射到熔池上，给熔池一定频率的冲击力；冲击力致使熔池振幅的变化，引起弧长和电弧电压的变化，用示波器采集电弧电压变化曲线；熔池固有振荡频率与阵列激光作用频率一致时，熔池产生谐振，其振幅最大，电压变化幅值也最大，熔池长大到预定尺寸；计算机控制系统根据电压变化幅值实时控制焊缝熔透。阵列激光脉冲频率1-1000Hz。本发明通过阵列激光频率决定谐振熔池尺寸，也就是通过阵列激光频率的选择来控制熔池尺寸的大小，实现对焊缝熔透的控制。与已有的熔池激振方法相比，本发明精度高和稳定性、重复性好。
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公开(公告)号：CN104227252A
公开(公告)日：2014-12-24
申请号：CN201410459480.8
申请日：2014-09-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K28/02
CPC classification number: B23K28/02
Abstract: 本发明涉及一种中心负压等离子弧电子束同轴复合焊接装置及方法，属于焊接设备及方法技术领域，通过抽气装置，使置于等离子焊枪中的空心电极及其下方等离子弧中心区域处形成负压状态，电子束焊枪产生的电子束通过负压固定室与空心电极同轴的穿过电极的内腔及其下方电弧的中心负压区域，聚焦于焊接工件上，与外围同轴的等离子弧形成中心负压等离子弧电子束同轴复合焊接方法。该装置及方法通过空心电极的内腔和电弧中心区域的负压环境为电子束的传播提供了通道，避免了电子束受到常压气体分子的碰撞和冲击，极大的提高了电子束的能量密度和能量转化率。而且通过与等离子弧的复合，消除了传统电子束焊对于焊接接头加工和装配要求高的缺陷，提高了其焊接间隙适应能力。
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公开(公告)号：CN104227191A
公开(公告)日：2014-12-24
申请号：CN201410458970.6
申请日：2014-09-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K9/16
Abstract: 本发明涉及一种低背压穿透电弧焊接装置及方法，通过抽气装置对低背压保护装置的中心负压腔进行抽气处理，使位于中心负压腔中的穿透电弧的尾焰和穿孔熔池的背面处在以氩气氛围的负压状态，使穿孔熔池形成从熔池正面指向背面的压力梯度，进一步增强穿透电弧于熔池正面的挺度和电弧稳定性，并在不改变穿孔熔池正面受力分布和温度梯度的前提下提高穿透电弧的穿孔能力。这种焊接装置及方法不仅极大了增加了常规穿透电弧焊接工艺的可焊厚度，而且通过维持熔池背面的负压状态，改善了穿孔焊接的焊缝背面成形。
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