导　　师： 高向东

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 激光-电弧复合焊接作为新型的焊接技术在工业中快速发展,相对于其它焊接技术,由于两种不同热源的耦合作用,其具备焊接大厚壁零件的优势并逐渐在制造业中应用。但是在焊接过程中由于受到参数或者环境等因素的干扰,会产生焊接缺陷,从而影响复合焊接的质量。针对激光-电弧复合焊接过程焊接状态的检测,运用两个不同的试验系统,以熔滴过渡为分析对象,根据金属蒸气状态变化和熔池匙孔状态变化来分析焊接过程状态。在激光-MIG复合堆焊试验中,利用高速摄像机对不同参数下熔滴过渡的模式、熔滴过渡频率和熔滴过渡时熔滴大小进行分析,建立熔滴过渡与焊缝成形间的关系。在激光-MAG复合对接焊试验中,以316不锈钢和400低碳钢为试验对象,作异种材料复合对接焊,并应用高速摄像机获取焊接过程中正面金属蒸气和背部熔池的实时图像。正面图像提取金属蒸气形态特征,分析复合焊接过程的热源相互作用,并结合背部熔池图像同步分析金属蒸气周期性变化规律并研究金属蒸气和焊接状态、焊缝成形之间的关系。在此基础上结合金属飞溅的形态特征,在时域上分析复合焊接过程熔滴过渡和熔滴爆破稳定性及其变化机理,利用小波分解和傅里叶变换(Discrete Fourier Transform)在频域上分析复合焊接熔滴过渡周期稳定性和熔滴爆破周期稳定性。背部图像以灰度共生矩阵(Gray-level Co-occurrence Matrix)方法分析图像纹理特征,用能量、对比度、熵和自相关性四个特征分析背部熔池与焊缝成形之间的关系。结合背部图像对同一焊接过程中背部匙孔的不同变化将内部匙孔分为不变、促进和动荡三种状态来描述内部匙孔瞬时稳定性。利用图像处理提取背部匙孔特征信号,把焊接过程量化成四种熔透状态来评估焊接过程的稳定性。最后,对所提取的特征信号选取高关联度的特征参数,建立支持向量机焊接缺陷检测模型对激光-MAG复合焊接典型的焊接缺陷进行预测。试验结果表明,所建立的模型对焊接状态有较好的预测能力。更多还原

关 键 词： [5672163]激光-电弧复合焊 [1319351]在线检测 [1474963]支持向量机 焊接质量 [1696855]熔滴过渡 焊接状态

分 类 号： [TG441.7]

领　　域： []