激光焊匙孔特征的近红外与X射线传感分析

发布时间：2017-08-18 08:29

  本文关键词：激光焊匙孔特征的近红外与X射线传感分析

  更多相关文章： 大功率盘形激光焊 不锈钢板 匙孔特征 焊缝成形预测 特征融合 近红外分析 X射线分析

【摘要】：由于多传感匙孔特征参数可以有效地反映大功率激光焊接质量状态,本文研究了匙孔特征信息的提取方法并建立了焊缝成形预测模型。以大功率盘形激光焊接304不锈钢为试验对象,应用近红外高速摄像机和X射线视觉成像系统同时提取了焊接过程中的熔池动态图像,并分割出匙孔区域。针对近红外图像,应用矩方法导出匙孔的不变矩特征,同时定义并提取匙孔面积和最前端点纵坐标两个特征;针对X射线图像则提取匙孔深度和熵两个特征。在不同激光功率条件下得到匙孔特征并进行特征融合分析,然后建立了3个BP神经网络焊缝成形预测模型。探索了匙孔形态、焊接条件和焊接状态三者之间的联系,实现了对焊接过程的在线监测。试验结果表明,将两个传感器获取的匙孔特征信息融合并进行主成分分析变换后,熔宽和熔深的预测绝对误差平均值分别为0.18mm和0.57mm,比基于单个传感器获取匙孔特征建立的BP神经网络分别减小了0.03mm和0.31mm,显示提出的方法能够有效在线监测大功率盘形激光焊接状态。
【作者单位】： 广东工业大学机电工程学院;
【关键词】： 大功率盘形激光焊 不锈钢板 匙孔特征 焊缝成形预测 特征融合 近红外分析 X射线分析
【基金】：广东省重大科技项目专项资金资助项目(No.2014B090921008) 广州市科学研究专项资金资助项目(No.201510010089) 广东省协同创新与平台环境建设专项资金资助项目(No.2015B090901013) 广东省科技发展专项资金资助项目(No.2016A010102015) 佛山市科技创新专项资金资助项目(No.2014AG10015)
【分类号】：TG456.7
【正文快照】： 1引言激光焊接具有能量密度高、热影响区小、焊接变形小、焊缝深宽比大、焊接参数易于控制等特点,是激光加工技术的重要内容之一[1-2]。激光焊接过程中,焊件表面在激光束辐射下剧烈汽化,金属蒸气以一定速度离开熔池并对熔化的液态金属产生附加压力。熔化金属在压力的作用下形

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本文编号：693599