基于多信息融合的激光與脈沖MIG電弧作用機理研究.pdf

1、由于激光與電弧之間的相互作用機理的研究對進一步開發(fā)激光復合焊工藝具有重要意義,本文首先搭建了激光+脈沖MIG旁軸復合焊系統(tǒng),以此熱源為對象,對激光與脈沖MIG電弧的相互作用機理進行研究。
　　 由于激光能量集中,激光對電弧的影響不可能均勻分布,傳統(tǒng)的研究方法如電信號采樣、高速攝像法都只能判斷電弧總體的特征,不能對電弧不同區(qū)域進行診斷,為了診斷電弧不同區(qū)域在復合前后的變化情況,本文提出一種對電弧光譜輻射進行定“點”采集的策略。為實

2、現(xiàn)該策略,本文開發(fā)了小孔探測器,此設備使研究激光與脈沖MIG電弧相互作用的機理成為可能。
　　 由于脈沖MIG電弧呈周期性變化,為了精確采集不同狀態(tài)電弧在激光復合前后的相關信號,本文開發(fā)了可以實現(xiàn)電信號、高速攝像信號、光譜信號同步采集的多信息同步采集系統(tǒng)。同步采集系統(tǒng)可以實現(xiàn)三種信號的同步采集,對研究激光與脈沖MIG電弧的復合機理提供了試驗條件。
　　 本文利用該系統(tǒng)與小孔探測器對激光復合前后的脈沖MIG電弧區(qū)進行了采集

3、,得到了同步的電弧信息。通過對這些信息的分析,本文構(gòu)建了基值電弧與峰值電弧在復合前后的光譜輻射強度的空間分布圖,并且采用Boltzmann圖法計算了復合前后電弧的電子溫度,并建立電子溫度的的空間分布。
　　 通過對試驗數(shù)據(jù)進行研究,發(fā)現(xiàn)在本文所建坐標系峰值復合電弧在0≤X≤2,0≤Y<2的區(qū)域內(nèi),基值復合電弧在0≤X≤1,0≤Y≤1的區(qū)域內(nèi),出現(xiàn)了輻射強度與電子溫度增大現(xiàn)象。根據(jù)以上結(jié)論,本文構(gòu)建了復合電弧的能量分布模型,模型顯