一种新型激光焊接同轴保护喷嘴的研制

由于激光焊接侧吹保护效果及加工过程中的方便性和灵活性受到限制,设计并试制了激光焊接同轴保护喷嘴。根据激光焊接保护的特点,通过喷嘴结构的合理设计实现了两种气体单独控制的混合气体保护方式。利用该同轴保护喷嘴进行不锈钢激光叠焊试验,分析同轴保护喷嘴对保护效果及焊接过程的影响。结果表明,此种结构喷嘴中的气路、气腔及出气口设计合理,出气均匀,保护效果良好,能够减少焊接烟尘和飞溅对聚焦镜的污染,并对其起到一定的保护作用。

Nd∶YAG激光深熔焊接过程中同轴保护气流量对小孔的影响

通过对利用同轴视觉传感系统所采集的Nd∶YAG激光深熔焊接过程中小孔图像的处理研究了同轴保护气流量对激光深熔焊接过程中小孔的影响。研究表明,同轴保护气流量的变化对小孔上部的影响较大,而对小孔内部的影响很弱。而在较高气流量下,小孔外边缘的径向尺寸随同轴保护气流量的增加而减小,而小孔内边缘的径向尺寸变化很小。小孔内、外边缘中心到激光光斑中心的距离随着同轴保护气流量的增加而减小,说明随着同轴保护气流量的增大小孔竖直轴线越来越靠近激光束轴线。

改善波纹板片激光焊接质量的同轴保护气罩研究

不锈钢波纹换热板片的激光焊接轨迹为横纵交错的焊缝,焊接时需要同轴吹气对焊缝进行保护。设计了一种结构紧凑、有效保护面积大的同轴保护气罩,采用该同轴保护气罩对不锈钢波纹换热板片和试板进行焊接试验,焊后按照ASMEⅨ的相关规定对试板进行工艺评定,工艺评定的结果表明,利用该同轴保护气罩焊接的试板焊缝保护良好,成型均匀稳定,满足激光焊接的工艺评定要求。

激光焊接同轴气体保护嘴结构设计

针对激光焊接过程中需要同轴吹气保护的需要,设计了保护气嘴与工件的距离自由可调的结构。采用该焊接头对复杂图形进行焊接试验,分析气嘴与工件的距离对焊接过程的影响,结果表明,这种同轴吹气结构设计合理,调试方便。

一种循环水冷却系统及焊接头保护气装置的应用

激光焊接技术是采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束对工件进行加工的一种手段。当工件处于激光焦点附近时,就会在几毫秒内熔化和蒸发。目前在激光焊接领域中使用的激光器主要分为两类,一类是气体激光器,另一类是光纤激光器。本设计主要是利用循环水冷却来避免光纤激光器在连续焊接过程中产生的高温对同轴保护气装置构件的破坏,从而实现更高效的工作。

同轴电涌保护器设计方法的分析

针对雷电电磁脉冲产生感应过电压会导致通信线路终端设备损坏的问题,本研究采用高频结构仿真软件HFSS,针对同轴电涌保护器在不同腔体半径以及有无安装气体放电管等情况进行仿真分析,得出其回波损耗S11曲线、插入损耗S21曲线以及时域反射分析TDR(Time Domain Reflectometry)等数据。通过分析仿真数据,笔者制作出适合尺寸的同轴电涌保护器并对其进行了测试。根据仿真结果可以得出,当腔体半径与内置铜芯的半径比为2.3时,腔体的特性阻抗维持在50Ω左右,放置气体放电管后对特性阻抗有较大的扰动;随着腔体半径的增加,反射系数也随之减小,但谐振频率基本都集中在2.5 GHz左右,放置气体放电管后S11曲线在谐振点附近有明显的变化;随着模型长度的增大,谐振频率随之减小;气体放电管的电容与尺寸都随着值的增大信号衰减增加,但是尺寸较电容对衰减的影响更大更加明显;实测与仿真基本符合,根据实测冲击试验看出同轴电涌保护器随冲击电压的增大响应时间随之减小,通流和残压随之增大,制作的同轴电涌保护器可以达到泄放浪涌,保护负载电路的作用。研究结果对同轴电涌保护器的设计制作有一定的指导意义。