大功率光纤激光焊匙孔形态频域分析

Analysis of the form field of key hole in optical fiber laser welding with large power

匙孔是激光焊接熔池形态的一个重要特征，与焊接的质量和焊接的状态有着密切的关系。本文以10kW大功率光纤激光焊接304不锈钢板为试验对象，应用近红外高速摄像机摄取焊接过程中的熔池图像，以匙孔面积和匙孔宽度作为匙孔形态特征参数，激光束与焊缝中心的偏差来反映焊接的稳定性。在频域内运用高斯高通滤波、高频加强滤波、灰度阈值分割、Canny边缘检测等方法获取匙孔特征参数。通过分析匙孔特征参数的变化，发现匙孔形态与焊接状态之间存在联系。试验结果表明，匙孔面积和匙孔宽度参数可有效反映大功率光纤激光焊接过程的稳定性。