成形-增材复合制造是一种先进制造理念,旨在攻克复杂特征薄壁构件制造的关键问题,在航空航天等高端制造领域具有广泛应用潜力。为推进该制造理念的深入发展,并助力新工科学生智能制造能力的培养,该研究基于复合渐进成形、激光增材等多...成形-增材复合制造是一种先进制造理念,旨在攻克复杂特征薄壁构件制造的关键问题,在航空航天等高端制造领域具有广泛应用潜力。为推进该制造理念的深入发展,并助力新工科学生智能制造能力的培养,该研究基于复合渐进成形、激光增材等多类制造模块,充分利用机器人在成形与增材领域的高自由度优势,设计了一套成形-增材复合制造实验教学平台。该平台通过协同控制KUKA KR 500 R 2380渐进成形机器人和KUKA KR 50 R 2100激光增材机器人,高效实现了成形-增材复合制造工艺的集成。通过在成形-增材复合制造实验教学平台上开展试样制备与样件宏微观测试,验证了该平台具有可靠的成形-增材复合制造能力,能够满足复杂构件制造的教学与研究需求。最后进行了基于复合制造平台的实验教学方案设计,旨在全面提升新工科学生在智能制造领域的综合能力。展开更多
为了研究焊接参数对激光-电弧复合焊接性能的影响,采用了2 k W光纤激光器和MAG(熔化极活性气体保护焊)复合焊接780 MPa高强钢板,通过高速摄像机观察了熔滴过渡形式及激光(或电弧)先导的等离子体形态,研究了激光(或电弧)先导的特性、激...为了研究焊接参数对激光-电弧复合焊接性能的影响,采用了2 k W光纤激光器和MAG(熔化极活性气体保护焊)复合焊接780 MPa高强钢板,通过高速摄像机观察了熔滴过渡形式及激光(或电弧)先导的等离子体形态,研究了激光(或电弧)先导的特性、激光与电弧间距离、离焦量、MAG电流和熔滴过渡形式对激光-电弧复合焊接性能的影响.结果表明,电弧先导的焊缝成形更好;等离子体不仅影响焊缝形状,而且影响激光-电弧间最佳距离;激光与电弧间距对熔宽的影响较小;焊接电流影响焊缝形状和熔深,随着焊接电流的增加,熔深增加,当离焦量为-2 mm时熔深最大.展开更多
VPPA-MIG复合焊集VPPA穿透力强和MIG焊熔敷效率高的优点,弥补了单VPPA焊工艺区间窄且需立焊和MIG焊熔深浅的不足.使用Red Lake Y4高速摄像获取6 mm厚2A12铝合金VPPA-MIG复合焊接熔池图像,建立了熔池受力模型.对比分析了复合热源不同能...VPPA-MIG复合焊集VPPA穿透力强和MIG焊熔敷效率高的优点,弥补了单VPPA焊工艺区间窄且需立焊和MIG焊熔深浅的不足.使用Red Lake Y4高速摄像获取6 mm厚2A12铝合金VPPA-MIG复合焊接熔池图像,建立了熔池受力模型.对比分析了复合热源不同能量配比对焊缝成形和熔池形貌的影响及VPPA-MIG与单MIG焊缝成形特点.结果表明,VPPA-MIG复合热源相比单VPPA热源易保持焊缝成形稳定性.VPPA电流接近穿孔阈值时,配合较低功率MIG热源可以获得6 mm厚2A12铝合金良好焊缝成形;VPPA能量比例过低时,小孔较浅,熔化效率较低,不能起到增加熔深的作用;VPPA能量比例过大,易使熔池失稳,焊缝成形不良.热源输入功率相同时,VPPA-MIG复合焊比MIG焊显著增加焊缝熔深和深宽比,提高生产效率.展开更多
文摘成形-增材复合制造是一种先进制造理念,旨在攻克复杂特征薄壁构件制造的关键问题,在航空航天等高端制造领域具有广泛应用潜力。为推进该制造理念的深入发展,并助力新工科学生智能制造能力的培养,该研究基于复合渐进成形、激光增材等多类制造模块,充分利用机器人在成形与增材领域的高自由度优势,设计了一套成形-增材复合制造实验教学平台。该平台通过协同控制KUKA KR 500 R 2380渐进成形机器人和KUKA KR 50 R 2100激光增材机器人,高效实现了成形-增材复合制造工艺的集成。通过在成形-增材复合制造实验教学平台上开展试样制备与样件宏微观测试,验证了该平台具有可靠的成形-增材复合制造能力,能够满足复杂构件制造的教学与研究需求。最后进行了基于复合制造平台的实验教学方案设计,旨在全面提升新工科学生在智能制造领域的综合能力。
文摘为了研究焊接参数对激光-电弧复合焊接性能的影响,采用了2 k W光纤激光器和MAG(熔化极活性气体保护焊)复合焊接780 MPa高强钢板,通过高速摄像机观察了熔滴过渡形式及激光(或电弧)先导的等离子体形态,研究了激光(或电弧)先导的特性、激光与电弧间距离、离焦量、MAG电流和熔滴过渡形式对激光-电弧复合焊接性能的影响.结果表明,电弧先导的焊缝成形更好;等离子体不仅影响焊缝形状,而且影响激光-电弧间最佳距离;激光与电弧间距对熔宽的影响较小;焊接电流影响焊缝形状和熔深,随着焊接电流的增加,熔深增加,当离焦量为-2 mm时熔深最大.
文摘VPPA-MIG复合焊集VPPA穿透力强和MIG焊熔敷效率高的优点,弥补了单VPPA焊工艺区间窄且需立焊和MIG焊熔深浅的不足.使用Red Lake Y4高速摄像获取6 mm厚2A12铝合金VPPA-MIG复合焊接熔池图像,建立了熔池受力模型.对比分析了复合热源不同能量配比对焊缝成形和熔池形貌的影响及VPPA-MIG与单MIG焊缝成形特点.结果表明,VPPA-MIG复合热源相比单VPPA热源易保持焊缝成形稳定性.VPPA电流接近穿孔阈值时,配合较低功率MIG热源可以获得6 mm厚2A12铝合金良好焊缝成形;VPPA能量比例过低时,小孔较浅,熔化效率较低,不能起到增加熔深的作用;VPPA能量比例过大,易使熔池失稳,焊缝成形不良.热源输入功率相同时,VPPA-MIG复合焊比MIG焊显著增加焊缝熔深和深宽比,提高生产效率.
