DP1000鋼板激光焊過程的等離子體光譜分析.pdf

1、本文利用Nd:YAG固體激光器焊接雙相鋼板，利用光纖式光譜儀探測激光焊接過程中產(chǎn)生的光致等離子體，采用光譜診斷方法分析采集的光譜數(shù)據(jù)，并運用相對光強法計算光致等離子體的電子溫度和Stark展寬機制計算等離子體的電子密度，主要對激光焊接過程中保護條件變化、鋼板表面生銹和焊接錯邊產(chǎn)生的激光等離子體進行診斷研究，探究等離子體的特征參數(shù)（電子溫度和電子密度）隨焊接條件變化的特點。通過對采集的光譜數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)：當焊接速度發(fā)生變化時，采集到的光

2、譜強度只發(fā)生了微小的變化，因此可以認為在本課題的試驗條件下，焊接速度的變化對光譜強度的影響可以忽略。在Nd:YAG激光焊過程中，保護條件變化對激光等離子體的電子溫度和電子密度有重要影響，隨著保護條件的變化，光致等離子體的電子溫度和電子密度的平均值會發(fā)生變化，其波動幅度也會發(fā)生變化。在較好保護條件下（即保護氣流量大小在10L/min和20L/min之間時），無論等離子體的電子溫度還是電子密度，其大小均相當且波動幅度較??；當保護氣流量減小到

3、5L/min時，電子溫度和電子密度平均值均在增大，波動幅度也在增大；當保護氣流量減小到0L/min時，電子溫度和電子密度的平均值及其波動幅度都更大。鋼板表面生銹和焊接錯邊對激光等離子體的電子溫度和電子密度也有重要影響。在焊接過程中，當開始焊接生銹鋼板的表面時，等離子體的電子溫度和電子密度均開始出現(xiàn)明顯的升降和波動且波動幅度較大；在焊接過程中，當開始焊接錯邊部位時，等離子體的電子溫度和電子密度均開始出現(xiàn)波動，隨著錯邊由小變大，等離子體的電