盘型激光焊金属蒸汽特征色调-色饱和度-亮度分析法研究 |
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作者姓名: | 高向东 汪润林 龙观富 Katayama Seiji |
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作者单位: | 1. 广东工业大学机电工程学院,广州,510006 2. 日本大阪大学接合科学研究所,大阪567—0047 |
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基金项目: | 广东省自然科学基金(批准号: 10251009001000001, 9151009001000020)、 国家自然科学基金(批准号: 51175095)和高等学校博士学科点专项科研基金 (批准号: 20104420110001)资助的课题. |
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摘 要: | 对于大功率盘型激光焊,金属焊件表面在激光束辐射下强烈汽化并形成等离子体状的金属蒸汽羽状物. 该金属蒸汽羽状物可逆向激光束传输,对激光有明显的屏蔽作用, 降低激光辐射至焊件的能量密度,影响焊接效率和质量. 因此研究金属蒸汽特征变化规律及其与焊接质量之间的关联 ,可实现由金属蒸汽特征实时监测激光焊接状态. 以10 kW大功率盘型连续激光焊接304不锈钢钢板为试验对象, 应用高速摄像机摄取金属蒸汽动态图像,将其转换至色调-色饱和度-亮度空间, 提取金属蒸汽面积、激光束受影响路径长度等相关特征量, 以焊缝熔宽的变化作为衡量焊接状态稳定性的参数. 通过金属蒸汽特征值的均值统计和方差分析,试验证明根据金属蒸汽面积和激光束受影响路径长度等金属蒸汽特征可有效地反映熔宽质量, 从而对焊接状况做出动态评估.
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关 键 词: | 大功率盘型激光焊 金属蒸汽 色调-色饱和度-亮度空间 |
收稿时间: | 2011-09-10 |
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