YAG激光焊接等离子体电信号检测与焊接模式分析-论文.pdf

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1、第4l卷第9期中国激光Vo1．41，NO．92O14年9月CHINESEJOURNALOFLASERSSeptember，20i4YAG激光焊接等离子体电信号检测与焊接模式分析焦娇杨立军刘桐杜笑王会超／天津大学材料科学与工程学院，天津300072、＼。天津大学天津市现代连接技术重点实验室，天津300072／摘要激光等离子体中包含了反映激光焊接过程特征的信息。利用激光等离子体光电信号同步检测系统，检测激光等离子体的光电信号并进行光电信号的对比分析，阐明了电信号与等离子体温度之间的关系；对A3o4不锈钢、430不锈钢

2、、碳钢Q235等材料的激光表面自熔焊接过程的等离子体电信号进行了实时检测及概率密度分布分析，对深熔焊特征最明显的A3O4不锈钢进行了电信号概率密度分布的标准差分析。研究结果表明：利用激光等离子体电信号能够实时反映激光焊接等离子体的温度变化的特点，可以根据激光等离子体电信号概率密度分布来分析激光焊接模式的特点，进一步的标准差分析法可以判断A304不锈钢激光焊接的模式。关键词激光技术；激光焊接；激光等离子体；电信号；概率密度分布；标准差中图分类号TG456．7文献标识码Adoi：10．3788／CJL2O1441．0

3、903005ElectricalDetectionofthePlasmaandAnalysisofWeldingModesinYAGLaserWeldingJiaoJiaoYangLijun'LiuTongDuXiaoWangHuichao，SchoolofMaterialScienceandEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China、＼TianjinKeyLaboratoryofAdvancedJoiningTechnology，TianjinUniver

4、sity，Tianjin300072，China，AbstractAlotofinformationreflectinglaserweldingprocessareinvolvedinlaser-inducedplasma．Theelectricalsignalandspectralsignalfromlaser-inducedplasmaaredetectedbyasynchronouselectricalandspectralinformationacquisitionsystemandthesignalsa

5、recompared．Andthentherelationshipbetweenelectricalsignalandplasmatemperatureisillustrated．Theelectrica1signalsoftheinduced．plasmaforstainlessstee1A304、stainlessstee1430andcarbonsteelQ235inlasersurfaceautogenousweldingaredetectedinreal—timeandanalyzedbytheprob

6、abilitydensitydistribution．TheanalysisofthestandarddeviationofprobabilitydensitydistributionoftheelectricalsignalfromthestrainlesssteelA3o4laserweldingwiththemostobviousdeeppenetrationcharacteristicsispresented．Theresultsindicatethatthetemperaturevariationofl

7、aserinduced-plasmacanbereal—timelydetectedbytheelectricalsignal，andlaserweldingmodecanbeidentifedbytheprobabilitydensityanalysisoftheelectricalsignalofthelaserinduced-plasmaandthelaserweldingmodeofstainlesssteelA3o4canbedeterminedbythestandarddeviationanalysi

8、s．Keywordslasertechnique；laserwelding；laserinduced—plasma；electricalsignal；probabilitydensitydistribution；standarddeviationOCIScodes14O．3390：14O．3460：140．33801引言要的物理现象，其与激光的相互作用对焊接过程有激光焊接