激光深熔焊熔池形態(tài)表征與熔透狀態(tài)識(shí)別算法研究.pdf

1、激光焊接技術(shù)起始于20世紀(jì)70年代的美國(guó)。隨著激光器本身的發(fā)展，激光功率由小到大、光束質(zhì)量及穩(wěn)定性不斷提高，激光焊接技術(shù)已在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍應(yīng)用于工業(yè)界的各個(gè)領(lǐng)域。激光焊接作為一種先進(jìn)的特種焊接工藝，其主要優(yōu)點(diǎn)是單位長(zhǎng)度焊縫所獲得的能量密度大、焊接速度高、焊縫熱影響區(qū)小、變形小、接頭機(jī)械性能高、焊縫輪廓尺寸不受限制等。運(yùn)用大功率激光器焊接，可以獲得大的熔深。
　　 熔透是評(píng)價(jià)激光焊接質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，但在焊接過(guò)程中難以直接檢測(cè)

2、熔透狀態(tài)，只能通過(guò)其它傳感量間接估計(jì)熔透狀態(tài)。論文介紹國(guó)內(nèi)外焊接熔透狀態(tài)識(shí)別研究現(xiàn)狀，對(duì)各種研究方法進(jìn)行闡述。針對(duì)激光深熔焊焊接304型奧氏體不銹鋼板緊密對(duì)接焊(間隙小于0.1mm)，使用高速紅外攝像機(jī)獲取焊接區(qū)域熔池動(dòng)態(tài)紅外熱像，找出熔池形態(tài)表面特征與熔透狀態(tài)之間的內(nèi)在聯(lián)系。論文使用圖像處理技術(shù)分別對(duì)匙孔區(qū)域和感興趣熔池區(qū)域進(jìn)行區(qū)域分割和特征參數(shù)提取。針對(duì)熔池區(qū)域提取出現(xiàn)的問(wèn)題，提出一種基于局部直方圖的Otsu閾值分割法提取熔池區(qū)域，

3、并對(duì)提取后的熔池區(qū)域進(jìn)行修正。以匙孔圓形度、熔池寬度、熔池平均灰度和熔池灰度方差作為特征量并對(duì)其歸一化，介紹模糊聚類(lèi)的建模方法，并使用模糊C-均值聚類(lèi)(FCM)和Gustafson-Kessel模糊聚類(lèi)(GK)兩種模糊聚類(lèi)算法建立熔透狀態(tài)識(shí)別模型。分析各個(gè)建模方法及其模糊聚類(lèi)參數(shù)參數(shù)對(duì)識(shí)別率的影響，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)FCM對(duì)熔透類(lèi)有較好的識(shí)別率，但對(duì)非熔透類(lèi)識(shí)別率較低，GK則對(duì)兩類(lèi)都有較高的識(shí)別率，最終給出兩組有效的GK模型參數(shù)。論文研究熔池