铝合金激光焊新技术 被引量：14

1

作者 丁灏 马云霞 +1 位作者 白培康 刘斌 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第3期111-113,共3页

介绍了铝合金激光焊接的四种新技术:激光-GMA复合焊、激光填丝焊、双光束激光焊接和激光辅助搅拌摩擦焊的原理及其工艺特点。在此基础上重点阐述了用这四种激光焊接方法焊接铝合金的研究进展。

关键词 激光-GMA复合焊技术 激光填丝焊 双光束激光焊接 激光辅助搅拌摩擦焊

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单/双光束激光焊接熔池行为及焊缝成形特性比较 被引量：12

2

作者 马国龙 李俐群 陈彦宾 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期219-227,共9页

以不锈钢为研究对象,对比研究了单、双光束激光焊接过程中的熔池形态和焊缝形貌,建立了二者之间的相关性。结果表明,单、双光束激光焊接具有不同的熔池形态演变过程,光斑间距会影响双光束激光焊接熔池尺寸及焊缝形貌。双光束焊接过程中... 以不锈钢为研究对象,对比研究了单、双光束激光焊接过程中的熔池形态和焊缝形貌,建立了二者之间的相关性。结果表明,单、双光束激光焊接具有不同的熔池形态演变过程,光斑间距会影响双光束激光焊接熔池尺寸及焊缝形貌。双光束焊接过程中匙孔之间的相互作用垂直于双光斑连线方向,形成强烈的熔体流动,而单光束焊接熔体向匙孔周围均匀流动。熔体流动方式的不同是导致单、双光束焊缝形貌差异的关键。 展开更多

关键词 激光技术 双光束激光焊接 熔池行为 焊缝形貌

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双光束激光焊接技术在民用飞机上的应用现状及发展 被引量：11

3

作者 李昊 陈洁 +3 位作者 陈磊 陈进春 刘红兵 占小红 《航空制造技术》 北大核心 2012年第21期50-53,共4页

20世纪90年代起,经过近10年的研究,空客公司成功将双光束激光焊接技术应用于铝合金机身壁板结构,替代了传统的铆接结构,使飞机机身的结构概念从组装结构过渡到整体结构。该技术针对机身壁板的蒙皮-长桁结构,利用两台完全相同的CO2激光... 20世纪90年代起,经过近10年的研究,空客公司成功将双光束激光焊接技术应用于铝合金机身壁板结构,替代了传统的铆接结构,使飞机机身的结构概念从组装结构过渡到整体结构。该技术针对机身壁板的蒙皮-长桁结构,利用两台完全相同的CO2激光器在长桁两侧进行双侧同步焊接,该技术避免了传统的单面焊双面成形工艺对蒙皮完整性的破坏,具有极大的优越性。 展开更多

关键词 双光束激光焊接 蒙皮 飞机构件 激光焊接系统 机身壁板 空客公司 光激射器 电子器件 激光器 长桁 飞机机身

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Ti-6Al-4V合金双光束激光焊接T形接头拉伸过程特征 被引量：7

4

作者 马旭颐 段爱琴 +1 位作者 芦伟 杨璟 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期91-97,165,共8页

采用双侧同步激光焊接的方法获得Ti-6Al-4V合金T形接头,借助红外热成像的方法,研究激光焊接T形接头拉伸过程中典型缺陷如咬边、未熔合、气孔等的影响及特征.结果表明,拉伸过程中温度的升高虽然出现在两侧蒙皮母材中,但随着变形量的增加... 采用双侧同步激光焊接的方法获得Ti-6Al-4V合金T形接头,借助红外热成像的方法,研究激光焊接T形接头拉伸过程中典型缺陷如咬边、未熔合、气孔等的影响及特征.结果表明,拉伸过程中温度的升高虽然出现在两侧蒙皮母材中,但随着变形量的增加,接头咬边处的应力集中效应凸显,温度也在该区域出现了大幅上升,塑性变形增大,并最终在此处发生断裂.未熔合及气孔缺陷一般处于硬化区中部,不影响该区域的强化作用,温度的大幅增加仍位于蒙皮一侧母材处,最终在温度最高点处发生断裂. 展开更多

关键词 TI-6AL-4V合金 双光束激光焊接 红外热成像 拉伸过程 焊接缺陷

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机身壁板结构双光束双侧激光焊工艺及设备研究进展 被引量：6

5

作者 刘红兵 陈洁 +3 位作者 占小红 李昊 王玉华 杨模聪 《焊接》 北大核心 2012年第4期14-18,69,共5页

激光焊作为一种高质量、高精度、低变形和高速度的焊接方法,在航空制造业中的应用越来越广泛。机身壁板由铆接改为焊接,可以提高生产效率,极大地减轻构件的重量,同时具有更良好的气密性。采用双光束双侧激光焊接工艺生产的客机机身壁板... 激光焊作为一种高质量、高精度、低变形和高速度的焊接方法,在航空制造业中的应用越来越广泛。机身壁板由铆接改为焊接,可以提高生产效率,极大地减轻构件的重量,同时具有更良好的气密性。采用双光束双侧激光焊接工艺生产的客机机身壁板蒙皮长桁连接结构整体壁板,已被空客多种成熟机型大量采用。文中主要介绍双光束激光焊接工艺以及相应的大型激光焊接平台的系统结构、特点和功能,从而对国内建设类似的大型激光焊接平台进行探讨性分析与建议。 展开更多

关键词 机身壁板 激光焊接设备 双光束激光焊接 激光焊接工艺

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双光束激光双路焊接的跟踪控制技术研究 被引量：6

6

作者 蒋志伟 龚时华 王启行 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-5,共5页

为了实现对T型接头的双光束激光焊接,采用基于多轴联动数控机床的双光束激光焊接平台和基于视觉传感器的焊缝跟踪控制相结合的方法,进行了理论分析和实验研究。通过建立平台的运动学模型实现了焊缝的轨迹规划,设计了基于比例、积分、微... 为了实现对T型接头的双光束激光焊接,采用基于多轴联动数控机床的双光束激光焊接平台和基于视觉传感器的焊缝跟踪控制相结合的方法,进行了理论分析和实验研究。通过建立平台的运动学模型实现了焊缝的轨迹规划,设计了基于比例、积分、微分控制的位置环和高速焊接过程中的跟踪算法来提高控制系统的控制精度等,并且通过焊接试验,验证了所提出的算法。结果表明,该焊接跟踪控制系统能够快速、准确地对焊接过程中的偏差进行动态补偿,很好地完成了对T型接头的双光束焊接。 展开更多

关键词 激光技术 激光加工 双光束激光焊接 动态补偿 跟踪控制

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十轴六联动双光束激光焊接及其跟踪控制技术 被引量：6

7

作者 龚时华 郑忠香 +1 位作者 王平江 杨建中 《航空制造技术》 2018年第11期34-39,47,共7页

T型接头常见于大型构件的筋壁板,其加工方法和质量往往影响着整个结构件的性能。研制了十轴六联动双光束激光焊接机床,其中六轴联动控制单元实现了在三维激光焊接中对位置和姿态的控制,同时对T型接头两侧进行实时焊缝测量,实现了对双侧... T型接头常见于大型构件的筋壁板,其加工方法和质量往往影响着整个结构件的性能。研制了十轴六联动双光束激光焊接机床,其中六轴联动控制单元实现了在三维激光焊接中对位置和姿态的控制,同时对T型接头两侧进行实时焊缝测量,实现了对双侧焊缝的跟踪与补偿。通过对试验件的焊接,验证了十轴六联动双光束激光焊接及其跟踪控制系统满足大型结构件三维T型接头加工要求。 展开更多

关键词 十轴六联动数控机床 双光束激光焊接 焊缝跟踪 控制系统 T型接头

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激光焊接综述 被引量：1

8

作者 张震 《机电技术》 2009年第4期114-115,共2页

简要介绍了焊接激光器及其工作原理,列举了激光焊接技术在现代工业中的应用,并指出了相关技术的发展趋势,研究表明激光焊接技术将得到广泛应用。

关键词 激光焊接器 激光焊接原理 双光束激光焊接 复合焊接

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2A97铝锂合金激光焊T形接头组织及性能 被引量：3

9

作者 窦恩惠 吴冰 +2 位作者 陈俐 杨新岐 黄忠利 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期147-154,I0007,I0008,共10页

采用异种模式与同步模式双光束DISK激光焊接1.5 mm厚的2A97-T3铝锂合金T形接头,对比研究两种模式T形接头的微观组织,硬度分布和拉伸性能.结果表明,两种模式接头的焊缝区显微硬度仅为母材的61%~67%,但异种模式接头深熔焊缝的显微硬度偏高... 采用异种模式与同步模式双光束DISK激光焊接1.5 mm厚的2A97-T3铝锂合金T形接头,对比研究两种模式T形接头的微观组织,硬度分布和拉伸性能.结果表明,两种模式接头的焊缝区显微硬度仅为母材的61%~67%,但异种模式接头深熔焊缝的显微硬度偏高,表明沉淀相的溶解使焊缝区出现软化,而热导焊过程对深熔焊缝有强化作用.异种模式T形接头蒙皮和桁条的抗拉强度分别为415和337 MPa,为母材的84.8%和68.9%;而同步模式分别达到母材的90.6%和59.4%.异种模式T形接头蒙皮和桁条拉伸均断在热导焊缝的过渡区,表明热导焊缝过渡区是异种模式T形接头最薄弱区域. 展开更多

关键词 铝锂合金T形接头 双光束激光焊接 微观组织 力学性能

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能量排布方式对双光束激光填丝焊温度场与应力场的影响 被引量：3

10

作者 雷正龙 陈彦宾 +3 位作者 吕涛 刁旺战 孙忠绍 陈济轮 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期83-88,117,共6页

建立了面热源+双圆柱体热源的双光束激光焊接热源模型,并结合Marc有限元软件,对光束间距为0.6 mm的双光束激光填丝焊接铝合金的温度场和应力场进行了数值模拟,分析了不同能量排布方式对焊缝熔池温度分布特征及其残余应力的影响.随着光... 建立了面热源+双圆柱体热源的双光束激光焊接热源模型,并结合Marc有限元软件,对光束间距为0.6 mm的双光束激光填丝焊接铝合金的温度场和应力场进行了数值模拟,分析了不同能量排布方式对焊缝熔池温度分布特征及其残余应力的影响.随着光束与焊缝中心线所成角度的减小,热源熔化效率逐渐减小;焊后焊缝区残余应力主要为纵向拉应力,能量排布方式对残余应力最大值的影响不明显,其主要影响残余应力分布区域范围和焊接工件角变形. 展开更多

关键词 双光束激光焊接 能量排布 温度场 残余应力 数值模拟

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基于GA算法的协调机器人双光束激光焊接轨迹规划研究 被引量：2

11

作者 宋琳琳 徐志刚 +1 位作者 王军义 毛明旭 《制造业自动化》 北大核心 2014年第20期116-118,127,共4页

针对长尺寸整体薄壁板T型接头激光焊接,提出双光束激光焊接技术,成功解决T型接头单面双侧焊接,保证T型接头的双面成型,对整体变形量控制和隐身性能的提高起到不可替代的作用。针对双光束激光焊接机器人采用激光跟踪技术进行焊缝提取与跟... 针对长尺寸整体薄壁板T型接头激光焊接,提出双光束激光焊接技术,成功解决T型接头单面双侧焊接,保证T型接头的双面成型,对整体变形量控制和隐身性能的提高起到不可替代的作用。针对双光束激光焊接机器人采用激光跟踪技术进行焊缝提取与跟踪,使激光焊接头回归到焊缝有效范围内;运用遗传算法和主从机器人协调操作得到两台机器人的最优焊接轨迹,保证焊接的一致性,确保焊接质量。 展开更多

关键词 遗传算法 机器人协调 双光束激光焊接 轨迹规划

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含工艺台阶TC4钛合金T形接头的双光束激光焊接 被引量：2

12

作者 赵安安 张颖云 +2 位作者 侯琳 宁杰 张林杰 《应用激光》 CSCD 北大核心 2021年第2期276-283,共8页

采用“台阶”结构充当填充金属,开展了TC4钛合金T形接头的双光束激光焊接研究。首先对工艺台阶尺寸进行优化,采用优化台阶尺寸在不同激光功率、焊接速度、离焦量下开展双光束激光焊接试验,根据光学显微镜观察、扫描电镜观察、拉伸试验... 采用“台阶”结构充当填充金属,开展了TC4钛合金T形接头的双光束激光焊接研究。首先对工艺台阶尺寸进行优化,采用优化台阶尺寸在不同激光功率、焊接速度、离焦量下开展双光束激光焊接试验,根据光学显微镜观察、扫描电镜观察、拉伸试验、显微硬度试验对比接头的焊缝形貌及力学性能,确定出了优化的焊接参数。结果表明:台阶尺寸为0.8mm×0.8mm时,焊缝表面过渡平滑,无凹陷和外凸现象发生;提高激光功率或降低焊接速度会增大焊缝熔深及结合面面积,只有当焊接速度与激光功率合理匹配的情况下,才可以获得既满足熔深要求又具有足够结合面面积的理想接头;显微硬度测试结果表明热影响区与焊缝的显微硬度均高于母材;焊缝熔深适中时有利于提高T形接头轴向抗拉强度,试验条件下接头抗拉强度达母材抗拉强度的90%以上。研究结果对于钛合金薄壁复杂结构“以焊代铆”实现机身减重和促进我国飞机总装集成技术创新发展具有重要意义。 展开更多

关键词 T形接头 双光束激光焊接 工艺台阶 TC4钛合金

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热输入对双光束激光焊接Ti-6Al-4V合金T型接头焊接过程、焊缝成形、组织及力学性能的影响 被引量：7

13

作者 马旭颐 段爱琴 +1 位作者 芦伟 王学东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2300-2307,共8页

采用双光束同步激光填丝焊接的方法制备了Ti-6Al-4V合金T型接头,使用高速摄像机拍摄了焊接过程图像并研究了热输入对焊接过程稳定性、焊缝成形、组织及力学性能的影响。试验结果表明,热输入显著影响熔池行为和填丝焊接熔滴过渡,进而影响... 采用双光束同步激光填丝焊接的方法制备了Ti-6Al-4V合金T型接头,使用高速摄像机拍摄了焊接过程图像并研究了热输入对焊接过程稳定性、焊缝成形、组织及力学性能的影响。试验结果表明,热输入显著影响熔池行为和填丝焊接熔滴过渡,进而影响T型接头焊缝形貌及质量。随着热输入的增加,T型接头组织发生变化,晶粒尺寸变大。热影响区及焊缝处的马氏体使得这2个区域的显微硬度高于母材。另外,沿蒙皮方向及筋条方向的抗拉伸强度随着热输入的增加而增大。由于接头处马氏体增强作用,拉伸断裂均发生于母材处。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V合金 双光束激光焊接T型接头 高速摄像 组织 力学性能 红外热像

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双光束激光焊接机器人轨迹优化 被引量：6

14

作者 曾氢菲 刘雪梅 +1 位作者 冯焱 谢楠 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第18期192-202,共11页

为提高飞机大尺寸结构件T型接头的焊接质量,本课题组研究了新型双光束激光焊接机器人多臂协同焊接轨迹优化问题。本文提出了一种针对双侧焊缝焊接的机器人平顺高效运动的优化策略。首先,提取双曲度壁板上T型接头双侧焊缝和按压桁条的关... 为提高飞机大尺寸结构件T型接头的焊接质量,本课题组研究了新型双光束激光焊接机器人多臂协同焊接轨迹优化问题。本文提出了一种针对双侧焊缝焊接的机器人平顺高效运动的优化策略。首先,提取双曲度壁板上T型接头双侧焊缝和按压桁条的关键路径点信息,根据路径点局部坐标系相对于双光束激光焊接机器人基坐标系的转换矩阵,得到机器人三条机械臂末端的位姿表示;然后,基于双光束激光焊接机器人多轴运动链逆解计算得到机器人各关节的位移或转动角度;再采用5次B样条曲线对18个关节的位移或转动角度进行插补,以双光束激光焊接机器人高效、平稳运动为目标,建立机器人协同焊接作业轨迹优化模型;最后,采用多目标优化算法NSGA(non-dominated sorting genetic algorithm)Ⅲ进行求解,并将求解结果与NSGAⅡ多目标优化算法的求解结果进行对比,结果表明,NSGAⅢ求解计算的时间消耗比NSGAⅡ仅多3.8‰,但得到的Pareto解集的多样性提高了161.29‰,证明了NSGAⅢ优化算法的有效性。 展开更多

关键词 激光技术 双光束激光焊接机器人 多臂协同 T型接头双侧焊缝 轨迹平顺 多目标优化

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并行双光束激光焊接匙孔瞬态振荡和熔池流动行为数值模拟——I.模型的建立和匙孔瞬态行为 被引量：2

15

作者 陈伟东 庞盛永 +1 位作者 廖敦明 周建新 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期5-9,113,共5页

建立了并行双光束激光焊接匙孔瞬态振荡和熔池流动行为的三维数学模型,模拟了并行双光束激光焊接过程中匙孔瞬态行为.结果表明,并行双光束激光焊接过程中,匙孔形貌演化过程复杂,其深度随时间的变化具有阶段性和一定的周期性;深度的振荡... 建立了并行双光束激光焊接匙孔瞬态振荡和熔池流动行为的三维数学模型,模拟了并行双光束激光焊接过程中匙孔瞬态行为.结果表明,并行双光束激光焊接过程中,匙孔形貌演化过程复杂,其深度随时间的变化具有阶段性和一定的周期性;深度的振荡频率与单光束激光焊接在数量级一致,可达到数千赫兹;焊接速度增大,匙孔深度振荡的振幅将减小,当焊接速度增大到一定程度时,匙孔甚至可能处于稳定状态;光斑间距过大或者过小,匙孔深度振荡的振幅将变大;光斑间距太大时,熔深存在着较大的起伏. 展开更多

关键词 并行双光束激光焊接 匙孔瞬态振荡 熔池行为 数学模型

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铝锂合金双光束激光焊接T型接头残余应力分布研究(英文) 被引量：2

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作者 何恩光 巩水利 +2 位作者 陈俐 杨璟 白杰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期102-105,共4页

采用X射线衍射法测量了铝锂合金2198双光束光纤激光焊接T型接头残余应力分布规律。结果表明:T型接头底板背面焊缝两侧残余应力分布对称,最大应力为纵向应力,出现在熔合线附近,峰值为210 MPa,纵向应力大于横向应力,以纵向应力为主;随着... 采用X射线衍射法测量了铝锂合金2198双光束光纤激光焊接T型接头残余应力分布规律。结果表明:T型接头底板背面焊缝两侧残余应力分布对称,最大应力为纵向应力,出现在熔合线附近,峰值为210 MPa,纵向应力大于横向应力,以纵向应力为主;随着焊接热输入的增大,纵向残余应力峰值降低。 展开更多

关键词 铝锂合金2198 T型接头 X射线衍射法 双光束光纤激光焊接

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楚天6项新产品通过专家鉴定

17

《激光与光电子学进展》 CSCD 2004年第5期55-55,共1页

关键词 楚天激光集团 脉冲电源 液冷式双灯聚光腔体 同轴双光束激光焊接机 专家鉴定

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