基于等離子體電信號(hào)的激光焊過(guò)程分析.pdf

1、隨著激光焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接過(guò)程的檢測(cè)變得越來(lái)越重要。常見(jiàn)的激光焊過(guò)程檢測(cè)方法主要有聲、光、高速攝像和電信號(hào)，本文提出了一種新的電信號(hào)檢測(cè)分析方法----無(wú)源電探針?lè)ā１疚脑敿?xì)介紹了該檢測(cè)方法的理論基礎(chǔ)----等離子體鞘層理論，以及基于該理論的檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的構(gòu)成。
　　本文利用304不銹鋼、430不銹鋼和Q235碳鋼進(jìn)行激光表面自熔試驗(yàn)，焊接過(guò)程中采集激光等離子體的電信號(hào)，并借助統(tǒng)計(jì)分析和頻譜分析方法探究電信號(hào)的內(nèi)在

2、規(guī)律。利用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)采集到的等離子體電信號(hào)進(jìn)行概率密度和標(biāo)準(zhǔn)差分析，深入研究不同激光焊接模式下電信號(hào)的分布特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)差變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，利用激光等離子體電信號(hào)概率密度分析法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)304不銹鋼激光焊接模式的定性區(qū)分：激光深熔焊時(shí)，概率密度分布圖在一定范圍內(nèi)波動(dòng)并且在某一負(fù)電壓值出現(xiàn)比較明顯的峰值；熱導(dǎo)焊模式時(shí)，概率密度分布圖在相對(duì)更大的范圍內(nèi)波動(dòng)，在某一負(fù)值出現(xiàn)峰值，并且均在0V附近出現(xiàn)峰值或較大值。而對(duì)于430不銹鋼和Q235

3、碳鋼，在本文的試驗(yàn)條件下，不同激光焊模式的概率密度分布圖規(guī)律性不是很明顯，還不能實(shí)現(xiàn)激光焊焊接模式的定性區(qū)分。借助標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)分析方法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)304不銹鋼激光焊接模式的判讀，即標(biāo)準(zhǔn)差大于某一確定值，處于熱導(dǎo)焊特征階段；標(biāo)準(zhǔn)差小于某一確定值，處于深熔焊特征階段。430不銹鋼和Q235碳鋼的深寬比—標(biāo)準(zhǔn)差曲線變化趨勢(shì)與304不銹鋼的類(lèi)似，但不如304不銹鋼的分布規(guī)律明顯。此外對(duì)等離子體電信號(hào)進(jìn)行了頻域分析，研究發(fā)現(xiàn)：對(duì)于304不銹鋼，深熔焊