基于圖像的激光深熔焊過程參量測(cè)量研究.pdf

1、大功率激光焊接利用高能激光束使焊接材料在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)發(fā)生熔化、汽化、電離等現(xiàn)象，該過程時(shí)間短暫、機(jī)理復(fù)雜，影響焊接質(zhì)量的各因素難以直接測(cè)量。本文利用圖像處理技術(shù)，對(duì)激光深熔焊過程的高速攝像圖片進(jìn)行分析，測(cè)量激光深熔焊過程中的特征參數(shù)，為進(jìn)一步研究激光深熔焊機(jī)理提供依據(jù)，同時(shí)為激光深熔焊的在線監(jiān)測(cè)提供方法借鑒。 基于激光深熔焊過程測(cè)量的研究現(xiàn)狀，首先分析當(dāng)前激光深熔焊測(cè)量的問題與焊縫質(zhì)量的影響因素，并分析圖像處理技術(shù)可以用于激光深

2、熔焊過程測(cè)量的條件。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了一套“激光焊接過程圖像處理與分析系統(tǒng)”軟件，對(duì)激光深熔焊過程飛濺圖片進(jìn)行處理，提取飛濺熔滴的直徑和最大速度，研究分析其間關(guān)系，利用偏最小二乘法，建立飛濺狀態(tài)預(yù)測(cè)模型。此外，對(duì)激光深熔焊過程熔池圖片進(jìn)行分析，分別從熔池的灰度變化，三原色值變化出發(fā)，建立了激光深熔焊過程溫度場(chǎng)分布特征，并以此構(gòu)造熔池中心線上點(diǎn)的時(shí)間歷程模型，然后計(jì)算液態(tài)熔池停留時(shí)間。 實(shí)驗(yàn)表明，采用激光焊接過程連續(xù)拍攝的照片作為