基于等離子體電信號的激光焊過程分析.pdf

1、隨著激光焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接過程的檢測變得越來越重要。常見的激光焊過程檢測方法主要有聲、光、高速攝像和電信號，本文提出了一種新的電信號檢測分析方法----無源電探針法。本文詳細介紹了該檢測方法的理論基礎(chǔ)----等離子體鞘層理論，以及基于該理論的檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的構(gòu)成。
　　本文利用304不銹鋼、430不銹鋼和Q235碳鋼進行激光表面自熔試驗，焊接過程中采集激光等離子體的電信號，并借助統(tǒng)計分析和頻譜分析方法探究電信號的內(nèi)在

2、規(guī)律。利用統(tǒng)計分析方法對采集到的等離子體電信號進行概率密度和標準差分析，深入研究不同激光焊接模式下電信號的分布特點及標準差變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，利用激光等離子體電信號概率密度分析法，可實現(xiàn)對304不銹鋼激光焊接模式的定性區(qū)分：激光深熔焊時，概率密度分布圖在一定范圍內(nèi)波動并且在某一負電壓值出現(xiàn)比較明顯的峰值；熱導焊模式時，概率密度分布圖在相對更大的范圍內(nèi)波動，在某一負值出現(xiàn)峰值，并且均在0V附近出現(xiàn)峰值或較大值。而對于430不銹鋼和Q235

3、碳鋼，在本文的試驗條件下，不同激光焊模式的概率密度分布圖規(guī)律性不是很明顯，還不能實現(xiàn)激光焊焊接模式的定性區(qū)分。借助標準差統(tǒng)計分析方法，可實現(xiàn)對304不銹鋼激光焊接模式的判讀，即標準差大于某一確定值，處于熱導焊特征階段；標準差小于某一確定值，處于深熔焊特征階段。430不銹鋼和Q235碳鋼的深寬比—標準差曲線變化趨勢與304不銹鋼的類似，但不如304不銹鋼的分布規(guī)律明顯。此外對等離子體電信號進行了頻域分析，研究發(fā)現(xiàn)：對于304不銹鋼，深熔焊