光纖激光焊接金屬蒸汽的定量表征實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、高功率光纖激光器以其穩(wěn)定性好,光束質(zhì)量高,而且使用方法簡(jiǎn)便,可實(shí)現(xiàn)免維護(hù),在汽車、船舶和航空制造等行業(yè)已經(jīng)得到成功應(yīng)用。在焊接領(lǐng)域,光纖激光器被認(rèn)為是大熔深焊接最適當(dāng)?shù)臒嵩粗?。為了確保焊接接頭的高性能、低缺陷、高可靠性和穩(wěn)定性,保證焊接質(zhì)量,必須要對(duì)光纖激光焊接機(jī)理進(jìn)行完整、透徹的理解。因此,對(duì)光纖激光焊接金屬蒸汽定量表征的研究十分必要。而且本文的研究有利于建立和驗(yàn)證激光焊接過程中瞬態(tài)階段的小孔、熔池、金屬蒸汽耦合模型。
　　本

2、文采用了高速攝像和激光焊接實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)采集金屬蒸汽高速攝像圖片和藍(lán)紫光輻射信號(hào)。經(jīng)過對(duì)金屬蒸汽和藍(lán)紫光輻射信號(hào)的研究,來(lái)分析各種不同工藝條件下金屬蒸汽的幾何特征行為和藍(lán)紫光輻射信號(hào)變化。從而完成對(duì)金屬蒸汽定量表征的研究。
　　經(jīng)過對(duì)金屬蒸汽圖像研究分析,結(jié)果表明金屬蒸汽的形態(tài)在焊接瞬態(tài)階段明顯大于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)階段。金屬蒸汽的噴出角度會(huì)在焊接開始短時(shí)間內(nèi)由垂直噴出偏轉(zhuǎn)一定角度噴出。偏轉(zhuǎn)的噴出角度會(huì)隨著側(cè)吹氣流量加大和焊接速度提高而增大,

3、與焊接功率沒有明顯關(guān)系。金屬蒸汽面積會(huì)在焊接瞬態(tài)階段有個(gè)峰值,之后減小并隨時(shí)間周期性波動(dòng)。金屬蒸汽面積會(huì)隨著焊接功率的增加和焊接速度的降低而增加,而且不受側(cè)吹氣流量明顯影響。
　　經(jīng)過對(duì)藍(lán)紫光信號(hào)研究分析,結(jié)果表明藍(lán)紫光信號(hào)在焊接瞬態(tài)階段也會(huì)有個(gè)峰值,之后信號(hào)幅值減小并隨時(shí)間周期性波動(dòng)。側(cè)吹氣流量在合適范圍內(nèi)并沒有對(duì)藍(lán)紫光輻射信號(hào)強(qiáng)度有明顯影響,真正決定金屬蒸汽藍(lán)紫光輻射信號(hào)強(qiáng)度的是焊接速度和焊接功率。藍(lán)紫光輻射信號(hào)在一定條件下是