基于多信息融合的激光-脉冲MAG复合电弧诊断

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1、摘要随着科技的发展，20世纪出现了先进的激光焊接加工方法。虽然激光焊接的优点很多，但是也存在一些缺点，如工件装备要求严格、焊接效率差等，这些缺点限制了它的大规模工业应用。为弥补这些缺点和不足，继而开发出的激光一电弧复合焊接系统弥补了以上的不足，并取得了良好的效果。本文在系统地分析了国内外激光．电弧复合焊接技术的研究状况的基础上，发现国内极少对激光一电弧复合电弧进行研究。本文采用同步电流、电压、高速摄像及光谱信息的采集方法，系统地研究了未复合脉冲MAG电弧和激光复合电弧的物理过程，并对激光加入前后电弧的变化作了对比。通过分析复合前后电弧的

2、变化，揭示了激光对MAG电弧的影响机理和作用规律，为进一步合理、有效地利用激光进行激光．脉冲MAG复合焊接奠定基础。本文分别采用脉冲MAG电弧，激光．MAG旁轴复合电弧的两种电弧进行焊接试验。在焊接空间内建立坐标轴，然后分别对电弧范围内特定的坐标点进行焊接数据采集。试验结果表明，(1)不同的电流电压状态对应的高速摄像图片以及光谱辐射强度有明显不同。试验采集到了复合焊接条件下，电弧各种状态的高速摄像图像和光谱信息；(2)通过对高速摄像图像的研究发现，激光复合后电弧的形貌发生了明显的变化。复合以后的电弧较之于未复合的电弧变“扁”、变“宽”；

3、(3)通过对光谱数据的分析发现，复合电弧的能量中心与未复合电弧的能量中心相比发生变化。未复合电弧的能量集中于焊丝端部附近，而复合焊电弧能量集中于工件表面。未复合电弧能量集中在焊丝端部，有利于加热焊丝；复合电弧能量集中于工件表面，有利于加热母材。母材接受的能量增大有利于焊缝熔深的加大，这也可在一定程度上解释激光．脉冲MAG复合焊能量利用率高，焊缝质量好的特点。关键词：激光；脉冲MAG；复合焊；光谱；高速摄像；同步ABSTRACTWiththedevelopmentoftechnology,anewandadvancedweldingmet

4、hodnamedlaserweldingcameoutin20也century．HoweveritcallnotbewidelyusedowingtOitspartialshortcoming，suchasthesmallerfittingtolerancebuttweldingandthepoorweldingefficiencies．Thendevelopedlaser-archybridweldingtomakeupfortheinadequacyoftheabove，andhaveachievedgoodresults．Base

5、dinsyntheticandsystematicalanalysisofthestate-of-the-actoflaser-archybridweldingtechnique，rarelyfounddoingresearchonthearcoflaser-archybridweldingathome．Inthispaper,systematicallystudiedpulseMAGweldingandlaser-pulseMAGwelding，andcontrastedthechangeofthearcbeforeandafterj

6、oinedthelaser,withthemethodofsynchronouscollectingcurrent，voltage，high-speedcameraandthespectralinformation．Aftercontrasting，werevealedtheinfluencingmechanicsoflaseronthelaser-pulseMAGwelding，whichprovidedatheoreticalandpracticalfoundationforfurtherutilizationofthistechn

7、ique．Inthispaper,theexperimentusedpulseMAGweldingandlaser-pulseMAGweldingwithcomplex—axis．Establishedthecoordinateaxisintheweldingarea，andthensynchronouscollectedallkindsofdataatthespecificpoints，respectively．Testresultsshowthat，(1)underdifferentcurrentandvokage，high-spe

8、edcameraimagesandthespectralradiationintensityisobviouslydifferent．Alsocollectedavarietyofstateofhigh-s