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对于大功率盘型激光焊,金属焊件表面在激光束辐射下强烈汽化并形成等离子体状的金属蒸汽羽状物. 该金属蒸汽羽状物可逆向激光束传输,对激光有明显的屏蔽作用, 降低激光辐射至焊件的能量密度,影响焊接效率和质量. 因此研究金属蒸汽特征变化规律及其与焊接质量之间的关联 ,可实现由金属蒸汽特征实时监测激光焊接状态. 以10 kW大功率盘型连续激光焊接304不锈钢钢板为试验对象, 应用高速摄像机摄取金属蒸汽动态图像,将其转换至色调-色饱和度-亮度空间, 提取金属蒸汽面积、激光束受影响路径长度等相关特征量, 以焊缝熔宽的变化作为衡量焊接状态稳定性的参数. 通过金属蒸汽特征值的均值统计和方差分析,试验证明根据金属蒸汽面积和激光束受影响路径长度等金属蒸汽特征可有效地反映熔宽质量, 从而对焊接状况做出动态评估. 相似文献
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焊接过程的在线监控是保证激光焊接质量的关键, 为此, 首先要找到焊接过程传感特征量变化规律以及与焊缝质量间的关系. 飞溅是大功率盘型激光焊接过程中的一个重要现象, 其特征与焊接质量、焊接过程稳定性以及能量利用率等有着密切的联系. 以大功率盘形激光焊接304不锈钢为试验对象, 研究焊接过程中的飞溅特征. 在紫外波段和可见光波段应用高速摄像机摄取焊接过程中产生飞溅的瞬态特征, 通过计算机图像处理技术分析飞溅的数量、面积、行程和质心高度特征参量. 以焊件熔宽作为衡量焊接质量与焊接过程稳定性的因素, 对飞溅特征量进行线性和高次拟合, 研究飞溅特征参量的波动规律, 并与焊件熔宽的变化对比, 探索焊接过程的飞溅特征参量变化规律. 试验结果表明, 根据飞溅特征量变化规律能够对大功率盘形激光焊接304不锈钢板焊接质量做出动态评估, 为实现焊接质量的在线监控提供了试验依据. 相似文献
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