基于光電信息的激光焊接等離子體研究.pdf

1、激光焊接作為新型焊接技術，以其能量密度高、焊接熱輸入小、焊速高等優(yōu)點日益受到重視。在激光焊接過程中，隨著激光能量的增大，會產生激光焊接等離子體，它對焊接過程有著重要影響，甚至能夠決定焊接的成功與否。因此，對激光焊接等離子體的檢測研究具有重要意義；研究等離子體性質和內部作用機制，有助于深入理解激光焊接作用機理，改進激光焊接工藝。
　　 等離子體的診斷與檢測主要有聲、光、電及光譜方面的方法，其中光譜和高速攝像等宏觀研究方法使用較多，

2、而電信號應用較少。國內外研究多采用單一檢測方法，各信息結果孤立；而激光焊接等離子體波動變化劇烈，這就需要在較高時間分辨率下進行研究；對實時條件下激光等離子體波動現(xiàn)象的光譜診斷研究也尚不多見。
　　 為此，本文自主設計了光譜信號、電信號以及高速攝像同步采集系統(tǒng)，對相同時刻下的激光焊接等離子體進行多維信息采集。通過分析等離子體特征參數(shù)以及波動特征，來研究激光焊接等離子體的能量與物質傳輸規(guī)律。
　　 對激光焊接等離子體采集到的

3、同步信號進行分析后，可以得出：光電采集系統(tǒng)能夠全面獲取等離子體特征信息，各信號參數(shù)特征明顯，其變化規(guī)律與等離子體波動規(guī)律一致，可以全面表征等離子體特征及變化規(guī)律。
　　 采用方波脈沖激光進行焊接實驗，發(fā)現(xiàn)等離子體波動現(xiàn)象有兩種表現(xiàn)形式。采集到的多維信號能夠解釋等離子體的波動性現(xiàn)象，且符合相關理論。對采用活性劑的激光焊接研究后發(fā)現(xiàn)，復合信號特征能很好的對應活性劑作用機理。
　　 本文設計的多信息復合采集系統(tǒng)，可以對激光焊接