激光钎焊质量在线监测技术研究

发布时间：2021-10-01 05:08

　　目前激光焊接技术逐渐应用于工业自动化生产中,其中激光焊接在线监测技术已成为国内外学者和工程技术人员研究的热点。研究表明,激光焊接过程中等离子体、红外热辐射、可见光等光信号能够反映焊接质量,可通过光电传感器实时采集光信号信息,并进行质量诊断,最终实现智能化生产。但目前在线监测技术的应用性较差,仍需要进一步研究。本文则以激光钎焊工艺为对象,对其进行在线监测技术的研究,通过激光钎焊在线监测系统平台,进行实验数据采集,研究光信号与激光钎焊工艺参数之间的变化规律,分析光信号的特征参数与焊接质量的关系,同时基于分类模型算法实现激光钎焊焊接质量的智能诊断,为其技术应用提供一种可能。采用小波变换,经验模态分解方法对信号进行滤波降噪处理,并分析滤波后的信号与工艺参数之间的变化规律。研究发现:经验模态分解对瞬时、非平稳信号具有更好的滤波效果,具有自适应性。处理后的信号波形简洁清晰,滤去了粗糙的波动和尖细的波峰。信号均方根值随着激光功率增加而逐渐增大,同时,信号的频带范围逐渐增大,频率能量值也逐渐增加。焊接速度增加,信号均方根值逐渐减小,信号频带和其能量值逐渐减小。送丝速度从2.0m/min增加3.5m/m... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图像采集系统与坐标系统

5图 1-3 焊缝形貌三维重构图游德勇等人[28]认为光电二极管传感器无法识别复杂的焊接状态和缺陷可能表现出相似的光谱特性。此外，由于光信号中包细微变化的特征很可能是被主要的光信号覆盖，例如可见光信子体信号和红外热辐射信号。而在固体激光器中，等离子体信中比较弱，此时等离子体信号则会被强度更大的红外热辐射

硬件设备是在线监测技术必备的基本条件，硬件系统的完备成以及实验数据的准确。根据激光焊接的特点，选择相应的监测信息，以实时反映焊接质量。在本实验中，主要包含了两大焊焊接系统，二是实时在线监测系统。两者相互配合，共同组。本章中将结合在线监测原理，详细介绍实验平台，以及实验钎焊在线监测原理接过程中，激光与材料表面发生相互作用，辐射出大量的人在激光深熔焊监测技术研究中，将辐射的光信号划分为三反射信号、熔池的热辐射信号、等离子体辐射信号。其中的波图中反映了激光深熔焊中各个波段的信号响应度，其中信号响流大小与输入光信号功率大小之比。针对不同的波长范围选获得对应的信号信息。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]EMD在目标声信号特征提取中的应用研究[J]. 赵天青,梁旭斌,许学忠,蔡宗义,孙迪峰.  南京大学学报(自然科学). 2015(S1)
[4]基于EMD熵特征融合的滚动轴承故障诊断方法[J]. 向丹,岑健.  航空动力学报. 2015(05)
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博士论文
[1]大功率盘型激光焊熔池形态在线识别及焊缝成形预测模型[D]. 张艳喜.广东工业大学 2014
[2]大功率激光焊接过程状态复合驱动在线检测方法研究[D]. 游德勇.广东工业大学 2014
[3]基于多传感器的激光焊接质量实时诊断及其理论基础[D]. 王春明.华中科技大学 2005

硕士论文
[1]支持向量机分类算法研究与应用[D]. 彭璐.湖南大学 2007



本文编号：3417219