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中国机械工程学会焊接学会第十八次全国焊接学术会议

作者：陈鑫庞盛永陈伟东周建新廖敦明华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室

基于激光焊瞬态小孔和动态熔池间断耦合模型,考虑反冲压力、环境压力以及蒸汽的可压缩性等因素,耦合无粘性Euler方程建立了光纤激光焊接瞬态小孔内部可压缩金属蒸汽流动行为三维数学模型,模拟了瞬态小孔内部金属蒸汽的流动行为,获得了... 详细信息

基于激光焊瞬态小孔和动态熔池间断耦合模型,考虑反冲压力、环境压力以及蒸汽的可压缩性等因素,耦合无粘性Euler方程建立了光纤激光焊接瞬态小孔内部可压缩金属蒸汽流动行为三维数学模型,模拟了瞬态小孔内部金属蒸汽的流动行为,获得了金属蒸汽密度、压力、速度、马赫数等物理量在瞬态小孔内部的三维分布。结果表明:在所研究的工艺条件下,瞬态小孔内部的金属蒸汽状态非常不稳定,其密度、压力、速度和马赫数分布很不均匀,且随时间变化十分剧烈。金属蒸汽在小孔中下部能够形成一个高压区,使蒸汽有向下运动的趋势。小孔开口处的金属蒸汽的喷出速度随时间呈显出先快速增加至一峰值,然后逐渐减小的趋势。小孔内部金属蒸汽的最大速度可以达到数百米每秒,其最大速度以3k Hzk Hz的频率作高频振荡。模拟得到的金属蒸汽动力学特征与金属蒸汽的高速摄影实验结果、光信号分析实验结果以及文献结果良好吻合。

关键词：激光焊瞬态小孔金属蒸汽可压缩气体数值模拟

来源： cnki会议评论

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新型金属蒸汽激光可能有助于海洋研究

激光与光电子学进展 1986年第8期 43-43页

作者：郭恒礼

澳大利亚莫拉希大学的物理学家报导,他们已接近完成一种廉价的金属蒸汽激光器。这种激光器在室温下的中性原子跃迁上工作,可用于海洋摄影及水下通讯。在澳大利亚已获得临时专利,正在美国申请专利。根据该大学的研究报告,实验已演示了获... 详细信息

澳大利亚莫拉希大学的物理学家报导,他们已接近完成一种廉价的金属蒸汽激光器。这种激光器在室温下的中性原子跃迁上工作,可用于海洋摄影及水下通讯。在澳大利亚已获得临时专利,正在美国申请专利。根据该大学的研究报告,实验已演示了获得蓝光与紫外光光谱发射的可行性。这种蓝光波长很重要,因为海水中存在狭窄波长范围的'蓝光窗口',对

关键词：金属蒸汽金属蒸汽激光器激光

高功率长寿命金属蒸汽AHC型氦—镉激光器通过鉴定

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光电子.激光 1983年第3期 59-59页

作者：韦葆光

金属蒸汽氦—镉激光器在全息术、光电记录、大气污染测量、激光喇曼光谱分析、信息存储、光化学反应、光生物学、光致激光荧光以及激光肿瘤诊断等方面有极其重要的应用。西北大学物理系于1978年和1979年接受了陕西省科委、陕西省卫生局... 详细信息

金属蒸汽氦—镉激光器在全息术、光电记录、大气污染测量、激光喇曼光谱分析、信息存储、光化学反应、光生物学、光致激光荧光以及激光肿瘤诊断等方面有极其重要的应用。西北大学物理系于1978年和1979年接受了陕西省科委、陕西省卫生局下达的关于研制新型氦—镉激光器的科研项目,1982年12月陕西省科委、陕西省高教局主持对所得成果进行技术鉴定。

关键词：激光器光激射器电子器件金属蒸汽 AHC

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电极材料对电弧与凹坑形成过程研究

制造技术与机床 2024年

作者：鲁文峰李雪芝新疆大学智能制造现代产业学院

为深入研究短电弧加工（SEAM）中单脉冲放电电弧及凹坑形成过程，文章通过高速摄像机和多通道数据采集设备分别对纯钨与紫铜电极单脉冲放电电弧观测与波形进行采集，结合电极表面形貌与凹坑微观形貌分析凹坑形成特点与材料去除机理。研... 详细信息

为深入研究短电弧加工（SEAM）中单脉冲放电电弧及凹坑形成过程，文章通过高速摄像机和多通道数据采集设备分别对纯钨与紫铜电极单脉冲放电电弧观测与波形进行采集，结合电极表面形貌与凹坑微观形貌分析凹坑形成特点与材料去除机理。研究发现：在低能量放电过程中，紫铜电极电弧绕着电极旋转式体积增大，纯钨电极比紫铜电极电弧更稳定；在高能量放电过程中，电极阴极区两端的电弧紫铜电极凸起，纯钨电极收缩。工具电极金属蒸汽的产生，一方面提高了放电电弧稳定性，另一方面增大了凹坑尺寸；纯钨电极放电能量相比紫铜电极两端更对称。

关键词：短电弧加工(SEAM) 单脉冲放电电极材料电弧与凹坑金属蒸汽

焊接等离子体[82%Ar-18%CO2]-Fe净辐射系数的计算

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光谱学与光谱分析 2018年第7期38卷 2010-2015页

作者：王飞李桓 CRESSAULT Yann TEULET Philippe 杨珂天津市现代连接技术重点实验室天津大学天津300072 Universitéde Toulouse UPSINPTLAPLACE(Laboratoire Plasma et Conversion d’Energie)118 Route de NarbonneF-31062 Toulouse Cedex 9France

净辐射系数是数值模拟中表征等离子体辐射属性最常用的参数。考虑了线谱、连续谱和分子带状谱等多种辐射机制,计算了3~25kK不同Fe含量下[82%Ar-18%CO_2]-Fe等离子体的净辐射系数,为GMAW电弧(82%Ar-18%CO_2保护气,低合金钢焊丝)的数值模... 详细信息

净辐射系数是数值模拟中表征等离子体辐射属性最常用的参数。考虑了线谱、连续谱和分子带状谱等多种辐射机制,计算了3~25kK不同Fe含量下[82%Ar-18%CO_2]-Fe等离子体的净辐射系数,为GMAW电弧(82%Ar-18%CO_2保护气,低合金钢焊丝)的数值模拟提供了完整的辐射属性数据。此外,通过分析发现,当Fe蒸汽加入到82%Ar-18%CO_2混合物中,即使Fe含量极低,等离子体净辐射系数也会显著增大。同时,由于Fe的加入,原本辐射贡献率较高的分子带状谱和连续谱辐射相对线谱辐射可忽略不计。

关键词：焊接电弧 Ar-CO2保护气金属蒸汽辐射铁

GMAW电弧等离子体平衡成分计算及其在光谱学中的应用

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光谱学与光谱分析 2018年第7期38卷 1998-2003页

作者：王飞李桓杨珂 TEULET Philippe CRESSAULT Yann 天津市现代连接技术重点实验室天津大学天津300072 Universitéde Toulouse UPSINPTLAPLACE(Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie)118 Route de NarbonneF-31062 Toulouse Cedex 9France

计算了常压下3 000~25 000K范围内熔化极气体保护焊(GMAW)保护气体Ar,CO_2,82%Ar-18%CO_2及其与Fe蒸汽的混合物的平衡成分。上述气体被看作一种Ar-CO_2-Fe等离子体,等离子体中的39种粒子被分为5种主元粒子和34种非主元粒子。根据化学方... 详细信息

计算了常压下3 000~25 000K范围内熔化极气体保护焊(GMAW)保护气体Ar,CO_2,82%Ar-18%CO_2及其与Fe蒸汽的混合物的平衡成分。上述气体被看作一种Ar-CO_2-Fe等离子体,等离子体中的39种粒子被分为5种主元粒子和34种非主元粒子。根据化学方程,非主元粒子由主元粒子表示以减少未知数的个数和求解量,再利用牛顿迭代法对平衡方程进行求解,最终实现了成分求解。计算结果表明,Ar气随着温度升高依次发生一次电离和二次电离,CO_2气体除了在高温时发生原子电离外,在低温时(T蒸汽浓度的光谱测定奠定了基础。

关键词： GMAW 等离子体成分金属蒸汽光谱

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Ar、He保护的MIG焊电弧模拟对比研究

热加工工艺 2019年第9期48卷 248-251,255页

作者：李叶李志勇斛晓飞张军强中北大学材料科学与工程学院山西太原030051 山西省产品质量监督检验研究院山西太原030012

在MIG焊接过程中,电弧等离子体中必然存在金属蒸汽,金属蒸汽的存在很大程度上影响着电弧的特性。考虑金属蒸汽和电弧辐射能量,本文建立了二维轴对称电弧模型,利用Fluent软件对氦和氢保护的MIG焊电弧进行数值模拟。结果表明,在考虑辐射... 详细信息

在MIG焊接过程中,电弧等离子体中必然存在金属蒸汽,金属蒸汽的存在很大程度上影响着电弧的特性。考虑金属蒸汽和电弧辐射能量,本文建立了二维轴对称电弧模型,利用Fluent软件对氦和氢保护的MIG焊电弧进行数值模拟。结果表明,在考虑辐射的情况下,氦弧的温度场明显收缩,电弧温度下降。与氩气保护的MIG焊进行对比,发现氦弧温度场的最高温度低于氩弧的,高温区域大于氩弧的,这是由于氦气和氩气的热物性参数差异所导致的。

关键词：氦气 Fluent 电弧模拟金属蒸汽

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金属蒸气激光器的直流放电特性

电子科学学刊 1991年第2期13卷 217-220页

作者：黄振国单焕炎于祖哲侯澄宇王红任蕾中国科学院电子学研究所

金属蒸气激光器利用He、Ne、N_2和Ar作缓冲气体,在高功率电平下的直流放电特性被首次测得。实验表明,He气是用于直流预热的最佳缓冲气体。在200mmHg的He气压和1A的放电电流下,有多于5kW的电功率被注入到等离子体管中去。等离子体管温度... 详细信息

金属蒸气激光器利用He、Ne、N_2和Ar作缓冲气体,在高功率电平下的直流放电特性被首次测得。实验表明,He气是用于直流预热的最佳缓冲气体。在200mmHg的He气压和1A的放电电流下,有多于5kW的电功率被注入到等离子体管中去。等离子体管温度在短于1h的时间内达到1400℃的高温。

关键词：金属蒸汽激光器直流放电气体

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基于光谱分析的铝合金搭接接头熔深在线检测

基于光谱分析的铝合金搭接接头熔深在线检测

作者：徐晓磊上海交通大学

学位级别：硕士

激光焊作为一种新型材料连接技术,具有能量密度大、焊接变形小、自动化水平高等优点,在汽车工业中已得到广泛应用。在实际焊接过程中由于一些不可控因素的影响,如装配误差,焊件容易出现各种缺陷,其中对焊件质量影响最严重的缺陷之一就... 详细信息

激光焊作为一种新型材料连接技术,具有能量密度大、焊接变形小、自动化水平高等优点,在汽车工业中已得到广泛应用。在实际焊接过程中由于一些不可控因素的影响,如装配误差,焊件容易出现各种缺陷,其中对焊件质量影响最严重的缺陷之一就是焊缝熔深不足,尤其是对于搭接结构的焊件,熔深直接决定了接头的质量。因此在激光焊接过程中对搭接接头的熔深进行检测以保证焊接件质量,在实际生产中具有非常重要意义。在众多焊缝熔深检测方法中,光谱诊断法具有成本低、采集信息量大,操作简单等优点,受到国内外学者的广泛关注。为实现对远程激光焊过程中铝合金搭接接头熔深的检测,本文基于光谱诊断法,以焊接过程中金属蒸汽及焊缝表面形貌为监测对象,进行了以下研究:设计了激光功率、焊接速度、离焦量、板间隙四个变量,获得具有不同熔深的焊缝,研究了工艺参数对金属蒸汽辐射及焊缝熔深的影响,结果发现通过金属蒸汽光谱的强度可以检测焊缝熔深。当激光功率、焊接速度变化时,金属蒸汽辐射强度随焊缝熔深的增大而增大;离焦量变化时,辐射强度随焊缝熔深的增大而减小;板间隙的增大使辐射强度明显减弱,但焊缝熔深变化不大。此外,研究中发现辐射光谱中不同波长的谱线对工艺参数的敏感程度不同,工艺参数变化时,不同波长的谱线间的强度比、强度差发生明显改变,因此不同谱线间强度比、强度差等也可以用来检测焊缝熔深。本文探究了工艺参数对焊缝轮廓的影响及其影响机理,并发现焊缝表面熔宽可以用于检测焊缝熔深。激光功率、焊接速度、离焦量会显著影响焊缝熔深及焊缝表面熔宽,激光功率增大或焊接速度减小时,焊缝熔深、表面熔宽及焊缝深宽比迅速增大;离焦量增大时,焊缝表面熔宽先增大后减小,而焊缝熔深及深宽比持续减小;搭接间隙开始出现时焊缝熔深略有下降,若间隙继续增加,焊缝表面熔宽及焊缝熔深变化不大。将焊接过程中金属蒸汽辐射信息、焊后焊缝表面形貌信息相结合,提高了有效信息来源。基于激光焊过程机理分析与统计分析,从焊缝表面信息中提取了4种（共4个）特征参数,分别为表面熔宽、表面轮廓凸起面积、平均余高、焊缝凹陷最大值;从光谱信号中提取了5种（共12个）特征参数,分别为线状谱线平均强度、线状谱线间强度差、强度比均值、线状谱线间相关系数,线状谱线与背景连续谱强度比均值。基于BP神经网络,搭建了焊缝熔深检测系统和连接宽度检测系统,该系统可以根据16个特征参数的值检测出焊缝熔深及连接宽度值。此外,本文从神经网络的激活函数及输入的特征参数方面对检测模型进行了优化,优化后的熔深检测模型的平均误差为0.14mm,连接宽度检测模型检测平均误差为0.18mm。

关键词：激光焊接金属蒸汽光谱分析在线检测熔深