CO_2激光焊接拼缝间隙缺陷的同轴实时监测

为了研究不同间隙下激光拼焊的焊缝质量及其对应的信号特征,采用自制同轴传感系统采集提取多种间隙下焊接时的同轴光信号,并对信号进行众数分析、分段功率谱分析和小波分析。结果表明,同轴光信号幅值的众数在不同间隙的焊缝段,聚集在线性可分的不同的区间,可以有效分开焊接质量不同的Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类焊缝;信号的分段功率谱分析能够较为直观地反映焊接状态的变化。同轴光信号小波分解后的第4层逼近信号,可以直观地识别出质量好的Ⅰ类焊缝。同轴光信号的第3层、第4层细节信号可以清晰地辨识出质量低劣的Ⅱ类焊缝。

CO_2激光拼焊熔透性实时监测

在利用统计分析工具对激光拼焊等离子体的可听声(Audible Sound)、UV(Ultraviolet Emission),熔池IR(Infrared Emission)的RMS均值进行统计分析的基础上,进一步对特征信号进行时域和频域分析。在此基础上提取的曲线能够很好地反映激光拼焊过程的状态变化。研究了焊接工艺参数和熔透状态发生改变时3路信号的变化规律,发现当改变激光功率时,紫外信号和声信号的变化规律最能反映熔透状态的改变;改变焊接速度时,紫外信号和红外信号的变化规律最能反映熔透状态的改变。