GTAW熔池三维表面激光点阵反射特征的仿真与优化

发布时间：2018-04-09 13:11

  本文选题：熔池自由表面　切入点：激光视觉　出处：《焊接学报》2017年09期

【摘要】：熔池表面三维测量对实现GTAW熔透控制及深入理解电弧、熔池耦合作用具有重要意义.基于激光视觉提出了一种熔池表面测量方法.在熔池表面测量时激光光路参数变化对反射点阵图像有较大影响.为了研究激光入射角、激光器到熔池距离、成像屏到钨极距离对传感质量的影响规律,建立了熔池表面标准模型、入射线、反射线、成像屏方程,并采用光学反射定律逆向仿真了反射点阵的变化规律,并通过工艺试验对仿真结果进行了验证.结果表明,θ,D,L的最佳调节范围为28°~32°,45~55 mm,50~60 mm;仿真结果与试验结果吻合良好.
[Abstract]:Three-dimensional measurement of molten pool surface is of great significance in realizing GTAW penetration control and understanding arc coupling.Based on laser vision, a method for surface measurement of molten pool is proposed.When measuring the surface of the molten pool, the change of laser optical path parameters has a great influence on the reflected dot matrix image.In order to study the influence of laser incident angle, the distance from laser to molten pool, the distance between imaging screen and tungsten electrode on the sensing quality, a standard model of molten pool surface, the equation of input ray, inverse ray and imaging screen is established.The law of optical reflection is used to reverse simulate the change of reflection lattice, and the simulation results are verified by process test.The results show that the optimum adjustment range of 胃 DnL is 28 掳/ 32 掳/ 4555mm / 5060 mm, and the simulation results are in good agreement with the experimental results.
【作者单位】： 兰州理工大学省部共建有色金属先进材料加工与再利用国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51765037) 兰州理工大学优秀学生出国学习交流基金;兰州理工大学红柳杰出人才培养计划项目(J201201) 省部共建有色金属先进加工与再利用用国家重点实验室开放基金(SKLAB2015008)
【分类号】：TG409

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;Current Density Distribution in Double-Sided GTAW Process[J];Journal of Materials Science & Technology;2001年01期

2 徐艳利;魏艳红;;Comparisons between different models for thermal simulation of GTAW process[J];China Welding;2005年02期

3 莫明立;;汽车离合器GTAW焊接过程温度场的三维有限元分析及工艺优化[J];热加工工艺;2013年05期

4 李金阁;凌泽民;徐火青;;低合金高强钢双面GTAW的数值模拟研究[J];热加工工艺;2012年01期

5 马新朝,李殿伟;不锈钢GTAW焊焊接中的氧化试验研究[J];焊接技术;2005年01期

6 李瑞英;;GTAW焊接热场的三维动态数值模拟[J];大庆师范学院学报;2009年06期

7 徐艳利;魏艳红;董志波;张玉林;;不同软件模拟不锈钢GTAW温度场结果的比较[J];焊接学报;2006年01期

8 张广军,陈善本,刘晓东;脉冲GTAW焊接区视觉图象传感系统[J];焊接;2001年07期

9 施晔;YAG激光与GTAW复合焊接铝合金[J];工具技术;2004年11期

10 黄辉;马宏波;林涛;陈善本;;铝合金GTAW弧压信号采集及分析建模[J];上海交通大学学报;2010年S1期

相关会议论文 前6条

1 张立斌;;小电流GTAW焊接控制器的研制[A];第十次全国焊接会议论文集（第2册）[C];2001年

2 XueWu Wang;;Weld Pool Surface Model Establishment for GTAW Based on 3D Reconstruction Technology[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集（第一分册）[C];2013年

3 齐铂金;从保强;杨明轩;李伟;王乐笑;;复合超高频脉冲VP-GTAW电弧压力及其焊接质量分析[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

4 张勇;邱涛;陈善本;;一种基于视觉传感的机器人脉冲GTAW熔池控制方法研究[A];第十次全国焊接会议论文集（第2册）[C];2001年

5 李来平;樊重建;林涛;陈善本;杨学勤;徐爱杰;;不锈钢GTAW熔池正面图像处理[A];第十一次全国焊接会议论文集（第2册）[C];2005年

6 赵朋成;武传松;张裕明;;GTAW焊接熔透熔池表面变形与熔透关系的数值分析[A];第十一次全国焊接会议论文集（第2册）[C];2005年

相关博士学位论文 前9条

1 张刚;基于焊工经验的人与熔池交互行为解析及熔池形态控制研究[D];兰州理工大学;2017年

2 彭进;铝合金激光液态填充焊的匙孔与熔池动态行为研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 杜红燕;镁与铝异种金属GTAW焊接区组织结构的研究[D];山东大学;2015年

4 马国龙;双焦点光纤激光焊接特性及熔池行为研究[D];哈尔滨工业大学;2017年

5 吕凤琳;脉冲GTAW熔池动态过程无模型自适应控制方法研究[D];上海交通大学;2008年

6 樊重建;变间隙铝合金脉冲GTAW熔池视觉特征获取及其智能控制研究[D];上海交通大学;2008年

7 刘成财;铝合金EBW熔池行为及焊缝成形规律的数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2017年

8 吕娜;基于电弧声信号的铝合金脉冲GTAW熔透特征识别及其实时控制研究[D];上海交通大学;2014年

9 赵明;全熔透GTAW熔池形态数值模拟精度的改进[D];山东大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 单俊;基于复合传感的GTAW三维焊缝位姿跟踪[D];南昌航空大学;2015年

2 刘凤磊;GTAW电弧熔池行为的数值模拟[D];太原理工大学;2016年

3 刘金平;Inconel625合金GTAW电弧增材制造工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

4 张建宝;GTAW熔池流动行为及电弧压力分布规律研究[D];太原科技大学;2016年

5 张文朝;激光-GTAW复合焊等离子体数值模拟[D];中北大学;2013年

6 彭超;铝合金GTAW背面熔宽实时检测与控制[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 王文怡;基于粗糙集理论铝合金脉冲GTAW过程知识建模的智能控制方法研究[D];上海交通大学;2009年

8 高如超;脉冲GTAW和CMT焊接过程传热、传质现象的数值模拟[D];中南大学;2013年

9 杜华云;GTAW电弧的数值模拟[D];兰州理工大学;2004年

10 陈波;GTAW焊接过程数据采集与系统控制器研制[D];上海交通大学;2007年

，

本文编号：1726568