企业邮箱

欢迎光临南京中科煜宸激光技术有限公司官方网站!

在线客服
客服热线
客服组:
在线客服
服务时间:
-

地址:江苏省南京市经济技术开发区兴和路18号

          网站地图              版权所有:南京中科煜宸激光技术有限公司主营设备:激光焊接、激光熔覆、激光淬火、激光合金化、送粉器、金属3D打印        备案号::苏ICP备13026774号   网站建设 :中企动力 南京分公司

友情链接:排污泵 镀锌网片 爬架网片 玻璃钢化粪池 织物补偿器

400-1070-008

>
>
行业动态
分类概要:
行业动态

一天前

焊接技术有很多种方式,有电焊、氧焊以及激光焊接等等,对于激光焊接很多人估计不是很了解,今天,就给大家讲一讲什么是激光焊接以及其焊接原理.
什么是激光焊接-激光焊接过程中激光工作原理

2020-05-07 10:12:00

转载自江苏激光联盟导读:激光焊接作为一种高效的现代加工技术,已经广泛应用于现代制造业。本文综述了激光焊接过程中的实时在线监测技术。首先详细介绍了激光焊接探测过程中的6个典型的探测技术:光电、视觉、光谱、声学、高温计和等离子电荷传感。然后对激光焊接监测以及自适应控制中的多探头融合技术进行了综述。最后,关于激光监测和控制过程中的未来发展也做了展望。文章认为:激光焊接过程中的实时在线监测技术可以提供大量的关于激光焊接状态的有用信息,并且可以用来帮助我们有效的识别缺陷和实现自适应控制。本篇为第一部分。 引言激光焊接由于产能高、可自动化焊接、形成的热影响区小的高质量焊缝而在各种工业中得到应用,如汽车、造船、航空航天、造船和造桥等。其高能量密度可以达到100-1000KW每平方毫米,使得激光束和焊接材料之间的结合非常牢固,尤其是在利用匙孔效应焊接厚板时更为明显。于是,高功率激光焊接过程中的在线监测和质量控制就对获得高质量的产品就显得至关重要了。早在20多年前就有大量的研究者开展了激光焊接过程中的探测问题,然而,实验室的研究结果在当时并没能得到企业的大量应用,其原因是当时的探测设备太过昂贵,而且器件的精度也不够、探测效率也非常低。另外,当时的企业使用激光焊接的也不多是另外一个限制了激光焊接监测发展的原因。随着激光器价格的不断下降以及激光焊接成本的越来越低,激光焊接技术开始在焊接领域得到更为广泛的应用。在批量生产制造过程中,焊接过程中的有效的在线监测可以帮助我们降低制造成本和提高产品质量。  图1激光焊接时的匙孔效应示意图 激光焊接主要是激光束和焊接材料之间的相互作用过程。在焊接过程中,激光束通过光纤和相应地光学镜片进行传输。相应地,激光焊接过程中的在线监测也主要集中在焊接区的光辐射的能量信息,并且大部分用于研究的探测器是光学探测器。激光焊接过程中实时探测技术的发展在过去十年由于探测技术和人工智能技术的迅猛发展而取得了巨大的发展。本文则对激光焊接过程中的在线监测进行了综述。从详细介绍激光焊接的物理背景和当前不同探测技术的基本原理着手。然后对先进的多传感探测技术和人工智能识别技术也进行了展望。通过介绍激光焊接探测过程中的先进探测技术的有效应用和激光焊接过程中的人工智能技术的应用尝试,本文致力于展示当前的激光焊接监测技术和自适应过程中的当前状态以及未来可能的发展方向。 激光焊接监测过程中的基本原理 激光焊接原理激光焊接时,材料被快速加热到一定温度,然后熔融金属开始气化,从而在熔池中心形成匙孔。因为此时有蒸气压的存在会促使在连续激光焊接时匙孔会保持在开的状态,如图1所示。在激光焊接的匙孔效应下,包含金属蒸汽和等离子体的羽状物会在此时生成并从匙孔飞溅出来。需要指出的是,在采用不同类型的激光进行焊接时,等离子体的特征也是不同的。CO2激光焊接时,羽状物只在采用He气为保护气体时才会发生。如果保护气体为N2或者Ar,采用CO2激光焊接,气体等离子体仅在羽状物喷嘴处形成。相反,采用光纤激光焊接时,羽状物仅在较弱的离子状态等离子体的条件下产生。几乎所有的光谱分析用的峰值均来源于中性金属原子的发射,而这些金属原子的发射在Ar气体作保护气的时候是不会被探测到的。与此同时,由于匙孔效应中高的蒸气压而造成大量的飞溅形成。一般来说,焊接位置的电磁辐射可以分为三大类。第一类是羽状物发射出来的可见光和紫外光。第二类是激光发射后被发射的光。第三类是来自熔池表面的热辐射。基本上,激光焊接过程中的在线监测主要集中在表征熔池、匙孔、羽状物、飞溅物以及激光焊接区的辐射信号。激光焊接过程中常见的缺陷有裂纹、气孔、未完全熔透、未焊满、咬边和飞溅等。 典型的激光焊接监测系统的结构不同于传统的焊接,激光焊接过程中的能量穿透主要靠激光束来实现的,此时的激光通过光纤和光学镜片进行传输,然后照射到材料表面。基于这种独特的能量传输方式,通过调整激光头内部光路的结构可以实现不同的检测。此时我们将重点放在激光焊接监测过程中的四种探测技术上,并对每种探测类型进行了简单的介绍。  同轴光辐射监测系统光束分光器安装在激光头上以帮助将焊接区中的辐射信号传输给探测器。一些焊接状态可以通过分析不同光谱带的信号强弱而识别出来。不同光谱带的独立分析是通过不同的滤光片来实现的。光通过滤光片时会被光电探测器探测到,然后通过信号放大器,最后通过示波器进行收集。除了分析特征光谱带之外,在焊接过程中的全光谱波段的分析是通过光谱仪来实现的。激光头和光谱分析仪均通过光纤进行连接。焊接区激光光强度的信号通过分光器来反映。光通过光纤,最后通过光谱仪来识别。如图2为一个带光电二极管的同轴探测系统(上图)及其光电二极管的工作原理(下图)。 图2带光电二极管的同轴探测系统(上图)及其光电二极管的工作原理(下图)文献1  同轴视觉探测系统 同轴探测系统是安装在激光头上的光束分光仪来实现的。一般来说,有三种技术用于探测系统:即可见光视觉探测、红外可见视觉探测和辅助光源视觉探测。对于可见光视觉探测,适应的滤光镜波长范围为:350-750nm。红外可见视觉探测主要通过热红外相机来实现。在辅助光源视觉探测过程中,主要采用高频闪的激光源来照射工作区,其波长一般在800-900nm。辅助光源通过分光器投射到焊接区,其端部同相机相连。光学滤光器同辅助光源相兼容并且安装在分光器和相机之间,以使焊接区的图像更加清晰可见。如图3所示为同轴视觉探测系统(上)的一个案例及其实际探测的分析结果。图3同轴视觉探测系统(上)的一个案例及其实际探测的分析结果文献2  傍轴声学和温度探测系统声学信号在一定程度上也被认为是焊接状态的一个重要的信号。由于同轴探测主要用来探测光信号,从而使得声信号的探测只能通过傍轴来实现。傍轴声信号探测器有两种,包括接触型和非接触型。接触型声探测主要探测发出的声音响动,从而用于检测高温时的应力波和和设备或工件中的高压(指压力)。可探测的波长为不超过200KHz。非接触声音探测主要指探测空气中传播的人耳可以听见的声音。这主要监控当等离子体和金属蒸汽发生时的压力波变化。可以探测的波长范围为人耳可听见的范围,大约为20Hz-20KHz。另外一种用傍轴探测的是高温计。需要注意的是非接触型的温度探测仪通常安装在激光头的后面以使得熔池的热分布比较方便。图4为激光焊接过程中检测声信号的一个案例。   等离子体电荷探测系统在焊接过程中,尤其是CO2激光焊接时,激光诱导产生的等离子体中会产生电导性。于是,接触探头可以用来探测等离子体区的电荷强度,从而识别焊接状态。回路同基材相连接,而另一端同激光头相连接。此时接触区和聚焦镜需要电绝缘。可以替代的,也可以在等离子体产生的区域设置探头进行探测。电子和电容相连而形成回路,此时的信号以电压的形式的传输。图5-图8为等离子体电荷在线监测的示意图以及进行测量的原始数据、处理数据以及数据和对应的焊缝。 图5基于等离子电荷的激光焊接在线监测示意图文献4  图6不同电压下的等离子体发射谱(a)3V(b)5V(c)7V(d)9V文献5  图7测得的等立体电荷信号原始数据到处理完毕的数据图文献4 图8不同等离子体谱线下的焊缝形态(焊接速度不变为:10 mm/s)文献4
激光焊接过程中的在线监测

2019-11-01 13:39:00

电力设备分布量大、不间断运转,其零部件的损坏机率高。主要易损零部件有各种泵轴、转子及叶片、轴承等,各种汽机、电机、发动机轴颈、阀门、阀杆、密封面、键槽等等。其中汽轮机是火力发电的核心设备,由于高温高热特殊的工作条件,每年都需定期对损伤的机组零部件进行修复,如主轴轴径、动叶片等。燃气轮机由于其在高达1300℃的高温条件下工作,经常发生损伤。采用激光再制造技术将其缺陷全部修复完好,恢复其使用性能,费用
激光再制造技术在电力行业的应用

2019-01-01 15:22:00

3D打印技术可以克服应用传统制造技术制作定制化产品生产成本高、消耗资源大、耗时长等缺点,因此应用在工业制造、医疗、教育、航空航天、消费品制造等诸多领域。3D打印材料作为3D打印的重要物质基础,3D打印材料的发展直接制约着3D打印技术的发展。   2018年全球3D打印材料行业市场现状分析及发展趋势  随着3D打印产业规模越来越大,3D打印材料在整个行业中的地位也愈加重要。2017年,全球3D打印材
2018年全球3D打印材料行业市场现状分析及发展趋势 未来仍将保持高速增长

2018-12-08 15:31:00

当前,随着技术的不断成熟,3D打印已经被应用于汽车、飞机精密零部件制造等行业,在3D打印技术的推动下,整个精密零部件制造的效果得到了进一步提升。 众所周知,模具制造与制造业的各个领域都关系密切。为了适应现代社会经济发展的需要,各种具有不同功能的机械零部件纷纷涌现。在机械零部件的批量化生产过程中,模具是必不可少的。只有利用较高精度的模具,才能生产出优质的机械零部件。   3D打印模具成提升零部件制造
3D打印模具加快应用 精密零件制造进入新时期

2018-10-10 09:32:00

当前,3D打印作为航空航天领域的重要技术,正推动着航模制造的生产工艺革新和生产效率提升。与此同时,3D打印也在一定程度上改变着整个航空航天设备的供应链。
3D打印正在推动着航模制造的工艺革新和生产效率的提升

2018-08-06 09:31:00

3D打印的关键环节是什么?“当然是材料。尤其是航空航天、机车制造、核电船舶等领域,对打印材料的要求更高。没有自主研发的关键性材料,就会受制于人,很多产品就会在材料环节‘卡脖子’。”南京中科煜宸激光技术有限公司董事长兼总经理邢飞向记者抛出了这样的观点。
走基层 挣脱3D打印关键材料与技术的束缚

2018-07-30 09:30:00

近年来,全球3D打印产业已基本形成了以美、欧等发达国家和地区主导,亚洲国家和地区后起追赶的发展态势。中国在20世纪80年代末启动了3D打印技术的研究,经过多年的发展,产业化步伐明显加快。
3D打印技术优势渐显,多方携手实现航天梦!
上一页
1
2
...
4