活性激光焊接等離子體及熔池形態(tài)分析.pdf

1、活性激光焊接技術(shù)與傳統(tǒng)激光焊接技術(shù)相比，能有效的增加焊縫熔深，減少焊縫熔寬。活性激光焊接技術(shù)在保證傳統(tǒng)激光焊接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的前提下，降低焊接所需要的功率和熱輸入，能有效的降低成本，提高生產(chǎn)效率，提高焊接質(zhì)量。因此活性激光焊接技術(shù)研究與應(yīng)用受到國(guó)內(nèi)外熱切關(guān)注。為了研究活性劑對(duì)激光焊的作用機(jī)理，本文從電弧形態(tài)的角度進(jìn)行深入分析。由于激光電弧很難被直接觀測(cè)到，因此從活性劑對(duì)等離子體的影響以及活性劑對(duì)熔池形態(tài)的影響兩個(gè)方向進(jìn)行研究。
　　本文

2、首先以304不銹鋼為研究材料，采用高功率半導(dǎo)體激光焊進(jìn)行平板堆焊，運(yùn)用高速攝影技術(shù)，采集和分析活性劑對(duì)激光焊接電弧形態(tài)的影響規(guī)律。其次以H13熱作模具鋼為研究材料，采用低功率脈沖激光焊進(jìn)行平板堆焊，運(yùn)用CCD監(jiān)控系統(tǒng)，采集熔池形態(tài)和分析活性劑對(duì)激光焊接熔池的影響規(guī)律。最后整理和分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)活性激光焊接機(jī)理進(jìn)行分析研究。
　　針對(duì)高功率半導(dǎo)體激光焊，運(yùn)用高速攝影技術(shù)采集等離子體形態(tài)，通過(guò)圖像灰度處理、圖像濾波去噪、圖像二值化

3、、圖像邊緣提取以及提取特征值等過(guò)程對(duì)采集到的圖片信息進(jìn)行提取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，活性劑能有效抑制等離子體的產(chǎn)生，SiO2和混合活性劑分別降低等離子體高度的30.7％和46.1％，Cr2O3、SiO2和混合活性劑分別降低等離子體截面積的37.3％、41.4％和44.3％，有效的抑制光致等離子體對(duì)入射激光的屏蔽作用。
　　針對(duì)低功率脈沖激光焊，運(yùn)用CCD監(jiān)控系統(tǒng)觀測(cè)活性劑對(duì)脈沖激光焊熔池形態(tài)的影響，并觀測(cè)焊縫形態(tài)的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，