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公开(公告)号：CN104308342B
公开(公告)日：2017-04-05
申请号：CN201410458968.9
申请日：2014-09-10
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种中心脉动负压电弧焊接装置及方法，属于焊接设备及方法技术领域。其通过抽气装置，使空心管状电极内腔及其下方电弧中心处形成周期性的负压状态，当电弧中心处于常压状态时，电弧形态为自由电弧形态；当电弧中心处于负压状态时,在外大气压的压缩作用下，电弧呈拘束态；使电弧在自由电弧和拘束电弧之间切换，实现中心脉动负压电弧焊接方法。该焊接装置及方法产生的脉动电弧对于焊接熔池有振荡和搅拌作用，使液态金属形成细小的等轴晶，抑制了气孔的形成，提高了焊接接头的力学性能。通过调整电弧的脉动频率和占空比，可以实现对于焊接熔池振荡和搅拌、焊接熔深和热输入的精确控制。
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公开(公告)号：CN104308343B
公开(公告)日：2016-08-10
申请号：CN201410459304.4
申请日：2014-09-10
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种中心负压电弧焊接装置及方法，属于焊接设备及方法技术领域。其通过抽气装置，使空心管状电极内腔及其下方电弧中心处形成负压状态，电弧在径向上由外向电弧中心方向的压力梯度增大，在外大气压的作用下，使电弧收缩形成高能量密度拘束电弧。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的成型的良好控制。该焊接装置及方法集TIG电弧的良好的稳定性与等离子弧的高能量密度于一身，弥补了等离子弧焊接工艺参数调节复杂，工艺窗口窄等不足，有效的改善了传统TIG电弧的焊接熔深浅、焊接效率低的缺陷，极大的提高了焊接速度和焊接效率，实现了高质、高效焊接的统一。
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公开(公告)号：CN104475951A
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201410641856.7
申请日：2014-11-09
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: B22F3/105 , B22F3/005 , B22F2201/02 , B22F2201/11 , B22F2201/12
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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公开(公告)号：CN104308343A
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201410459304.4
申请日：2014-09-10
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种中心负压电弧焊接装置及方法，属于焊接设备及方法技术领域。其通过抽气装置，使空心管状电极内腔及其下方电弧中心处形成负压状态，电弧在径向上由外向电弧中心方向的压力梯度增大，在外大气压的作用下，使电弧收缩形成高能量密度拘束电弧。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的成型的良好控制。该焊接装置及方法集TIG电弧的良好的稳定性与等离子弧的高能量密度于一身，弥补了等离子弧焊接工艺参数调节复杂，工艺窗口窄等不足，有效的改善了传统TIG电弧的焊接熔深浅、焊接效率低的缺陷，极大的提高了焊接速度和焊接效率，实现了高质、高效焊接的统一。
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公开(公告)号：CN104227242A
公开(公告)日：2014-12-24
申请号：CN201410459476.1
申请日：2014-09-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/348
CPC classification number: B23K26/348
Abstract: 本发明涉及一种中心负压等离子弧激光同轴复合焊接装置及方法，属于焊接设备及方法技术领域，其通过抽气装置，使空心电极内腔及其下方等离子弧中心区域处形成稳定的负压状态，激光器产生的激光束经光路结构的传递和出光头的聚焦，并从出光头中射出，透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等离子弧的中心负压区域，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激光同轴复合焊接方法。该焊接装置及方法通过空心电极内腔及等离子弧中心区域的负压环境，能够彻底的去除光致等离子体和金属蒸汽对激光的吸收和反射作用，为激光束提供了更好的通道，使其充分的聚焦于焊接工件上，极大的提高了激光的能量利用率。
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Patent Agency Ranking
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：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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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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公开(公告)号：CN103753024B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410016312.1
申请日：2014-01-14
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/348
Abstract: 激光?双丝间接旁路电弧复合的焊接方法，属于焊接技术领域。该方法不同于传统激光电弧复合方式，采用激光轰击熔滴促使熔滴过渡，同时也可以对焊缝进行加热，调整焊缝的热输入，控制焊缝成形。两根焊丝在激光两侧由两个送丝机送进并位于工件的上方，两根焊丝与交流焊接电源的两个电极相连并建立间接电弧；换向开关使两焊丝和被焊工件之间依次交替建立主电弧，换向开关交替换向工作调整焊丝上的电流方向，可以实现双丝间接电弧交替旁路的焊接方法，又可以实现激光与双丝间接电弧复合的焊接方法，还可以实现激光与双丝间接旁路电弧复合的焊接方法。
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