大功率盤形激光焊接過程飛濺特征分析.pdf

1、激光焊接技術(shù)起始于20世紀70年代的美國，激光焊接具有高質(zhì)量、高精度、高效率、高速度和低變形等特點。隨著高功率CO2和高功率的YAG激光器的研制成功，激光焊接技術(shù)應用越來越廣泛，在工業(yè)發(fā)達國家普遍應用于工業(yè)領域。大功率盤形激光焊接是當前先進的激光焊接技術(shù)之一，與其他焊接方法相比，具有激光功率大、光束質(zhì)量優(yōu)良、大深寬比和極高的激光利用率等特性。
　　 金屬飛濺是大功率盤形激光焊接過程中的一個重要現(xiàn)象，其特征與焊接質(zhì)量、焊接過程穩(wěn)定

2、性以及能量利用率等有著密切的聯(lián)系，因此研究金屬飛濺特征與焊接質(zhì)量之間的關(guān)聯(lián)具有重要的意義，是實現(xiàn)焊接過程在線控制的重要基礎。以大功率盤形激光焊接304不銹鋼為試驗對象，研究焊接過程中的飛濺特征。在紫外波段和可見光波段應用高速攝像機攝取焊接過程中產(chǎn)生金屬飛濺的瞬態(tài)特征，利用計算機圖像處理技術(shù)對飛濺圖像進行預處理，提取全局圖像飛濺的數(shù)量、面積、距離總和以及圖像質(zhì)心高度特征參數(shù)。預處理后計算每個飛濺的質(zhì)心、面積、灰度、平均灰度和半徑，以上述特

3、征為基礎建立飛濺動態(tài)識別算法并對飛濺進行識別，提取新飛濺的特征參數(shù)。以焊縫寬度作為衡量焊接質(zhì)量與焊接過程穩(wěn)定性的因素，應用最小二乘法對全局圖像金屬飛濺的特征參數(shù)進行線性和高次擬合，研究飛濺特征參數(shù)的波動規(guī)律，并與焊縫寬度的變化對比，探索焊接過程飛濺特征參數(shù)變化規(guī)律。對不同焊接區(qū)域的新飛濺特征參數(shù)進行統(tǒng)計，計算新飛濺特征參數(shù)在不同區(qū)域下特征值的總和、平均值和基于不同閾值下的百分比，結(jié)合焊縫寬度分析新飛濺特征參數(shù)變化規(guī)律。應用BP神經(jīng)網(wǎng)絡建