基于多信息融合的激光與脈沖MIG電弧作用機(jī)理研究.pdf

1、由于激光與電弧之間的相互作用機(jī)理的研究對(duì)進(jìn)一步開發(fā)激光復(fù)合焊工藝具有重要意義,本文首先搭建了激光+脈沖MIG旁軸復(fù)合焊系統(tǒng),以此熱源為對(duì)象,對(duì)激光與脈沖MIG電弧的相互作用機(jī)理進(jìn)行研究。
　　 由于激光能量集中,激光對(duì)電弧的影響不可能均勻分布,傳統(tǒng)的研究方法如電信號(hào)采樣、高速攝像法都只能判斷電弧總體的特征,不能對(duì)電弧不同區(qū)域進(jìn)行診斷,為了診斷電弧不同區(qū)域在復(fù)合前后的變化情況,本文提出一種對(duì)電弧光譜輻射進(jìn)行定“點(diǎn)”采集的策略。為實(shí)

2、現(xiàn)該策略,本文開發(fā)了小孔探測(cè)器,此設(shè)備使研究激光與脈沖MIG電弧相互作用的機(jī)理成為可能。
　　 由于脈沖MIG電弧呈周期性變化,為了精確采集不同狀態(tài)電弧在激光復(fù)合前后的相關(guān)信號(hào),本文開發(fā)了可以實(shí)現(xiàn)電信號(hào)、高速攝像信號(hào)、光譜信號(hào)同步采集的多信息同步采集系統(tǒng)。同步采集系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)三種信號(hào)的同步采集,對(duì)研究激光與脈沖MIG電弧的復(fù)合機(jī)理提供了試驗(yàn)條件。
　　 本文利用該系統(tǒng)與小孔探測(cè)器對(duì)激光復(fù)合前后的脈沖MIG電弧區(qū)進(jìn)行了采集

3、,得到了同步的電弧信息。通過對(duì)這些信息的分析,本文構(gòu)建了基值電弧與峰值電弧在復(fù)合前后的光譜輻射強(qiáng)度的空間分布圖,并且采用Boltzmann圖法計(jì)算了復(fù)合前后電弧的電子溫度,并建立電子溫度的的空間分布。
　　 通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)在本文所建坐標(biāo)系峰值復(fù)合電弧在0≤X≤2,0≤Y<2的區(qū)域內(nèi),基值復(fù)合電弧在0≤X≤1,0≤Y≤1的區(qū)域內(nèi),出現(xiàn)了輻射強(qiáng)度與電子溫度增大現(xiàn)象。根據(jù)以上結(jié)論,本文構(gòu)建了復(fù)合電弧的能量分布模型,模型顯