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公开(公告)号:CN113618229A
公开(公告)日:2021-11-09
申请号:CN202111013789.0
申请日:2021-08-31
申请人: 中国科学院力学研究所 , 北方工业大学
摘要: 本发明涉及激光修复技术领域,提供了一种铝镁合金工件的激光修复装置及修复方法,包括装置本体,装置本体包括运动平台,远动平台上设置有无氧舱,远离运动平台侧的无氧舱上设置有激光头,靠近激光头处的无氧舱上设置有透光装置,无氧舱的侧壁上设置有可拆卸的换气装置;采用本技术方案,在激光修复前只需将工件放置在无氧舱内,避免在激光修复过程中破坏无氧舱内的无氧环境,同时由于无氧舱内只放置工件,减小了无氧舱的体积;避免了操作人员需要隔着橡胶手套伸入无氧舱内进行工件定位、挪动等都操作;可以对工件的微小缺陷进行修复,也可以对于大幅面的结构、表面进行修复。
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公开(公告)号:CN112857271B
公开(公告)日:2022-03-11
申请号:CN202110022652.5
申请日:2021-01-08
申请人: 中国科学院力学研究所
摘要: 本发明提供一种激光熔覆过程稳定性的判别方法,包括:选用预定激光熔覆的工艺参数,在基材上熔覆出实验性质的熔覆道;获取熔覆道上因高度差形成的纹理,并根据间隔的大小确定粗糙度;沿基材上熔覆道的纵向中线将基材切割开,以显示出熔覆道顶部的轮廓线,获取轮廓线的照片并分析得到轮廓线的高度差;沿基材上熔覆道的横向将基材切割开,获取剖面轮廓的照片并分析得到熔覆道的稀释率;结合粗糙度、轮廓线的高度差和稀释率确定该熔覆道的工艺参数是否符合要求,从而对工艺参数进行调整。本发明基于三个维度的信息对熔覆道的稳定性进行分别判定,并可根据相应的判定结果对工艺参数进行调整,进而利用调整后的工艺参数得到稳定性良好的熔覆结果。
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公开(公告)号:CN112317978B
公开(公告)日:2021-11-09
申请号:CN202011154707.X
申请日:2020-10-26
申请人: 中国科学院力学研究所
IPC分类号: B23K26/382 , B23K26/0622 , B23K26/60 , B23K26/70
摘要: 本发明提供一种多脉冲激光打孔用移动离焦方法,选择激光器并确定打孔参数、实验材料、摄像机和分析系统;对实验材料进行打孔,同时根据孔深变化速度,将打孔过程分为快速段,线性段和缓慢段;通过观测方法测量出每个脉冲周期结束时的打孔深度,然后根据对应参数计算出每个脉冲周期的焓变数;确定各段对应的焓变数范围,将每个脉冲周期内的焓变数保持在快速段对应的焓变数范围内,则获得最佳打孔效率。本发明通过高速摄像机观测激光打孔过程并进行无量纲分析,计算出不同打孔阶段时的焓变数变化范围,然后控制激光打孔时的焓变数在不同脉冲周期内保持在一定的的焓变数范围内的优化策略,进而提高打孔效率量化调控孔形,并增加溅射效率及深径比。
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公开(公告)号:CN112317978A
公开(公告)日:2021-02-05
申请号:CN202011154707.X
申请日:2020-10-26
申请人: 中国科学院力学研究所
IPC分类号: B23K26/382 , B23K26/0622 , B23K26/60 , B23K26/70
摘要: 本发明提供一种多脉冲激光打孔用移动离焦方法,选择激光器并确定打孔参数、实验材料、摄像机和分析系统;对实验材料进行打孔,同时根据孔深变化速度,将打孔过程分为快速段,线性段和缓慢段;通过观测方法测量出每个脉冲周期结束时的打孔深度,然后根据对应参数计算出每个脉冲周期的焓变数;确定各段对应的焓变数范围,将每个脉冲周期内的焓变数保持在快速段对应的焓变数范围内,则获得最佳打孔效率。本发明通过高速摄像机观测激光打孔过程并进行无量纲分析,计算出不同打孔阶段时的焓变数变化范围,然后控制激光打孔时的焓变数在不同脉冲周期内保持在一定的的焓变数范围内的优化策略,进而提高打孔效率量化调控孔形,并增加溅射效率及深径比。
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公开(公告)号:CN108873700B
公开(公告)日:2020-06-30
申请号:CN201810766782.8
申请日:2018-07-13
申请人: 中国科学院力学研究所
摘要: 本发明提供一种基于立体视觉的激光熔覆闭环控制方法,包括在激光器的相对两侧分别安装一个与控制系统连接且同步移动的CCD,对两个CCD进行标定,两个CCD同时对熔池进行监测,控制系统将所得数据与预设熔覆成型层的标准形状进行比较,得出宽度误差和高度误差,将宽度误差和/或高度误差作为模糊控制器的输入,被控量的变化量作为输出,即得到激光功率或离焦量的调整变化量,从而实现熔覆精度和质量的精确调整。本发明能够通过两个CCD实时获取激光器熔覆时的熔池变化图像,然后利用控制系统与预设的该次标准熔池成型层形状进行对比,并根据误差对激光器进行调整,使当前熔池始终与预设成型层保持一致,实现熔覆过程实时控制,达到提高熔覆精度和质量目的。
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公开(公告)号:CN106769594B
公开(公告)日:2020-01-17
申请号:CN201611101553.1
申请日:2016-12-05
申请人: 中国科学院力学研究所
IPC分类号: G01N3/60
摘要: 本发明提供了一种热疲劳实验方法,包括:前置实验:选取并准备实验设备;根据所述脉冲激光发生器的性能,选择不同的参数组成所有能够满足热疲劳实验目的的工作模式;记录每个工作模式下所述测试样品在实验过程中的温度变化参数;热疲劳实验:选择与前置实验同样的实验设备,根据实验目的选择相应的工作模式作为当前脉冲激光发生器的工作参数,由控制单元控制各实验设备对实际样品进行实验,直到实际样品表面出现规定长度的裂纹时,终止热疲劳实验;对所述实际样品进行清理并分析,评定该实际样品的热疲劳性能。本发明可以有效利用脉冲激光的加热特点,通过调整其参数及进行参数合理组合,在实验室条件下实现实际工况中的不同循环载荷形式。
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公开(公告)号:CN109816020A
公开(公告)日:2019-05-28
申请号:CN201910080250.3
申请日:2019-01-28
申请人: 中国科学院力学研究所
摘要: 本发明提供了基于主成分分析法的马氏距离的激光熔覆优化工艺,首先根据需求设计并进行正交试验,收集实验数据并建立样本矩阵,采用主成分分析法对多维变量系统进行降维处理,得到各变量反映原来信息量且彼此间线性无关的权重因子,然后采用马氏距离的逼近理想解法计算出各实验方案与最优解、最劣解之间的距离,并按照实验方案与正理想解方案之间的相对贴近度对其进行排序,得到当前最佳方案;再对不同工艺参数下的平均贴近度进行排序,得到优化的工艺参数组合。本发明将基于主成分分析(PCA)的马氏距离TOPSIS方法应用于激光熔覆实验,可实现对多工艺目标的同时优化,得到综合性能良好的熔覆层,与实际要求的吻合度更高。
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公开(公告)号:CN108193204A
公开(公告)日:2018-06-22
申请号:CN201711458976.3
申请日:2017-12-28
申请人: 中国科学院力学研究所
IPC分类号: C23C24/10
CPC分类号: C23C24/10
摘要: 本发明提供一种激光熔覆用送粉喷头及送粉量控制方法,一样那我送粉喷头包括:主体,设置有供金属粉末流动的喷腔,进粉管,连接在所述主体的上端,将金属粉末送入所述喷腔;分流柱,设置在所述喷腔内靠近所述进粉管的一端,且轴向与所述进粉管的轴向垂直;喷嘴,有多个且并排安装在所述主体下端的安装槽中,用于分别排出所述喷腔内的金属粉末。发明由进料管吹入喷腔内的金属粉末,在分流柱的圆柱绕流作用下,会在喷腔内形成相应的粉末流场分布,使各喷嘴喷出不同的金属粉末浓度,从而为激光熔覆提供不同的送粉效果。本发明的控制方法可以通过调整分流柱的位置和直径的方式,改变喷腔内的粉末流场,从而使喷嘴满足不同的送粉要求。
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公开(公告)号:CN105654499B
公开(公告)日:2018-02-16
申请号:CN201610056183.8
申请日:2016-01-27
申请人: 中国科学院力学研究所
IPC分类号: G06T7/00
摘要: 本发明提供了一种激光表面改性的图像评价方法,包括如下步骤:将待评价的零件置于数控移动平台上;以零件最外边沿为侧边,设置一个矩形取景区,根据取景镜头的焦距和矩形取景区的尺寸,将矩形取景区划分成多个采集区域;控制取景镜头自动获取每个采集区域的子图像,并拼接成完整的矩形取景区图像,对获取的矩形取景区图像进行裁剪,以得到零件图像;确定零件图像的灰度值范围,根据零件改性后其表面不同状态在零件图像中所对应的灰度信息,计算出每个子范围所占的面积,以不同子范围对应的面积与零件的改性总面积进行比较,根据比较结果,即可得到零件改性后其表面的改性效果。
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公开(公告)号:CN105821361A
公开(公告)日:2016-08-03
申请号:CN201610157060.3
申请日:2016-03-18
申请人: 中国科学院力学研究所
CPC分类号: C22F3/00 , G06F17/5009
摘要: 本发明提供了一种调整铜铬合金触头表面激光改性时运动轨迹的方法,包括:步骤100,获取待加工铜铬合金触头的几何形状、尺寸和改性后的性能要求,以及激光改性时的参数;步骤200,利用上述信息,通过数值计算建立仿真模型,得到优化后的符合当前铜铬合金触头激光改性的轨迹运行模型;步骤300,根据轨迹运行模型给出的运行路线并按预定的激光加工参数,对铜铬合金触头进行表面激光改性。本发明的方法可以在激光改性时,使激光在达到改性目的的同时,提高熔池的冷却和移动速度,有效地降低热应力并且降低热应力变化幅度,使激光的能量均匀地作用于铜铬合金触头的表面,降低铜粗糙度和提高平整度,并形成均匀的高性能铜铬合金触头表面细晶层。
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