基于光譜信息的激光—MAG復(fù)合電弧特性研究.pdf

1、激光—電弧復(fù)合熱源焊接綜合了激光與電弧的優(yōu)點，在焊接大厚鋼板和鋁合金等難焊金屬方面具有獨到的優(yōu)勢，在汽車、船舶、航空航天器制造等領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。到目前為止，關(guān)于激光—電弧復(fù)合熱源焊接的研究主要集中在應(yīng)用方面，而涉及到電弧特性及過程穩(wěn)定性等基礎(chǔ)理論，仍有許多問題亟待解決。
　　 研究焊接電弧的特性，對穩(wěn)定焊接過程、改進(jìn)工藝方法和改善焊接質(zhì)量具有非常重要的意義，而電弧光譜含有豐富的反映電弧特性的信息。與現(xiàn)有其他檢測方法相

2、比，光譜技術(shù)具有信息豐富、靈敏度高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強等一系列獨特的優(yōu)點?；谝陨戏治?，確定了利用光譜信息技術(shù)來研究激光—MAG復(fù)合焊接電弧的特性。
　　 本文通過掃描焊接電弧空間不同層面位置獲得電弧光譜信息的原始數(shù)據(jù)，然后運用積分的方法計算出光譜信息在電弧空間的分布特征。對比MAG焊與復(fù)合焊電弧光譜信息的頻域和空間分布特征，得到如下結(jié)果：二者的光譜信息都是在連續(xù)輻射的背景上存在大量的線狀譜；激光的加入改變了電弧的能量分布

3、狀態(tài)，在電弧中心位置形成一個梯度較大的輻射增強區(qū)，從而增加了焊縫的熔透深度；同時，由于激光與電弧的相互協(xié)調(diào)作用，焊接能量集中位置由電弧上方區(qū)域向熔池表面轉(zhuǎn)移，提高了焊接能量的利用率。
　　 在光譜分析的基礎(chǔ)上，借助焊接電信號與高速攝像照片來進(jìn)一步研究復(fù)合焊接電弧。通過建立焊接多信息同步采集系統(tǒng)實現(xiàn)對復(fù)合焊電信號、高速攝像與光譜信息的同步采集，接著比較分析給定觸發(fā)脈沖下獲得的焊接電信號、高速攝像照片和光譜信息，發(fā)現(xiàn)這三者在時間上具