CO2激光焊接拼缝间隙缺陷的同轴实时监测

朱琼玉; 吴松坪; 胡伦骥; 王春明

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CO2激光焊接拼缝间隙缺陷的同轴实时监测

朱琼玉 , 吴松坪 , 胡伦骥 , 王春明

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Citation:

CO2激光焊接拼缝间隙缺陷的同轴实时监测

1.
华中科技大学, 材料科学与工程学院, 武汉, 430074

作者简介: 朱琼玉(1982- ),女,硕士研究生,主要从事激光焊接工艺及质量监测方面的研究工作..

通讯作者: 王春明, cmwang@mail.hust.edu.cn

中图分类号: TG456.7

Coaxial real-time monitoring of gap defect in CO2 laser welding process

1.
Material Science and Technology Institute, HUST, Wuhan 430074, China

Corresponding author: WANG Chun-ming, cmwang@mail.hust.edu.cn

CLC number: TG456.7

摘要: 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。
- 激光技术 /
- 同轴监测 /
- 信号处理 /
- 小波分析
Abstract: In order to study the characteristic signals according to the quality of the welding with dissimilar gaps,the self-made real-time monitoring system with coaxial sensors is applied to acquire and extract coaxial signal,and then the signals are analyzed with modes analysis,subsection power analysis and wavelet analysis.It is found that,the modes of coaxial optical emission of dissimilar gaps,clustering at distinct numerical range,can distinguish 1st,2nd and 3rd class welds of different welding quality effectively.The subsection power analysis of coaxial signals can reflect the welding changes obviously.The approximation signals on level 4 of the coaxial signals,after wavelet decomposing,can intuitionisticly distinguish the 1st class welds,while detail signals on level 3 and level 4 of coaxial optical emission can clearly identify the 2nd class welds.

[1]	POSTMA S,AARTS RONALD G K M,MEIJER J et al.Penetration control in laser welding of sheet metal using optical sensors[A].Proc of ICAL EO'2001[C].Orlando:Laser Institute of America,2001.1083～1092.
[2]	POSTMA S,AARTS RONALD G K M,MEIJER J et al.Feedback control for optimal production speed in laser beam welding of mild steel[A].Proc of ICAL EO'2002[C].Orlando:Laser Institute of America,2002.1053～1062.
[3]	PETEREIT J,ABELS P,KAIERLE S et al.Failure recognition and online process control in laser beam welding[A].Proc of ICAL EO'2002[C].Orlando:Laser Institute of America,2002.2501～2509.
[4]	MIYAMOTO I,MORI K.Development of in 2 process monitoring systemfor laser welding[A].Proc of ICAL EO'95[C].Orlando:Laser Institute of America,1996.759～767.
[5]	GU H P,DULEY W W.Discrete signal components in optical emission during keyhole welding[A].Proc of ICAL EO'97[C].Orlando:Laser Institute of America,1998.40～46.
[6]	GUO J,LIU Ch,YANG W G et al.Detection of the axial optical signal during keyhole laser welding[J].Laser Journal,2003,24(1):51～53(in Chinese).
[7]	LIU Ch.Study about the coaxial monitoring and penetration control in CO2 laser welding[D].Beijing:Tsinghua University,2003.1～97(in Chinese).
[8]	ZHANG X D,CHEN W Zh.Coaxial monitoring and penetration control in CO2 laser welding[J].Transactions of the Chinese Welding Institution,2004,25(4):1～4(in Chinese).
[9]	QIN G L,QI X B,YANG Y G et al.Collection of coaxial emission in high power Nd:YAG laser deep-penetration welding[J].Applied Laser,2003,23(4):205～208(in Chinese).
[10]	CHEN W Zh,JIA L,ZHANG X D et al.Coaxial vision sensing system and detection of penetration status in CO2 laser welding[J].Applied Laser,2004,24(3):130～134(in Chinese).
[11]	WANG J Ch.Development and expectation of laser welding technology[J].Laser Technology,2001,25(1):48～53(in Chinese).

[1]	陈涌 , 王玉兰 , 周鼎富 , 刘航 . 基于小波多分辨率分析的激光雷达弱信号处理. 激光技术, 2005, 29(3): 278-280,283.
[2]	谈渊 , 甘学辉 , 张东剑 , 刘香玉 , 廖壑 . 基于小波去噪的激光多普勒振动信号处理. 激光技术, 2022, 46(1): 129-133. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.01.014
[3]	刘盛刚 , 李泽仁 , 刘乔 . 基于时频分析的自混合干涉信号处理方法研究. 激光技术, 2009, 33(6): 626-629. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.019
[4]	王涛 , 沈永辉 , 姚建铨 . 基于小波阈值法的激光雷达回波信号去噪研究. 激光技术, 2019, 43(1): 63-68. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.01.013
[5]	赵新才 , 吴云峰 , 方亮 , 刘宁文 . 激光干涉测速中的小波快速算法研究. 激光技术, 2012, 36(5): 649-652. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.019
[6]	王德旺 , 王改利 . 自适应中值滤波在云雷达数据预处理的应用. 激光技术, 2012, 36(2): 217-220,224. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.019
[7]	王亮 , 冯少彤 , 聂守平 , 黄飞 . 基于多次滤波技术的单次曝光三维物体数字全息. 激光技术, 2007, 31(4): 354-357.
[8]	潘冰冰 , 梁勖 , 潘宁 , 林颖 , 徐健 , 方晓东 . 基于LabVIEW的准分子激光器控制系统. 激光技术, 2020, 44(3): 343-348. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.03.013
[9]	刘彪 , 吴云峰 , 赵新才 . 全光纤位移干涉测速系统中小波基的选取研究. 激光技术, 2012, 36(2): 247-250. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.027
[10]	时颖 , 句爱松 , 乐燕芬 . 基于FPGA的外差干涉信号处理方法. 激光技术, 2012, 36(2): 221-224. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.020
[11]	张千千 , 史纬恒 , 伍波 , 万家硕 , 成家豪 , 龚靖 , 赵青虎 . 基于小波变换模极大值的LiDAR风切变预警算法. 激光技术, 2022, 46(5): 610-617. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.05.005
[12]	陈功 , 朱锡芳 , 许清泉 , 徐安成 , 杨辉 . 小波和稀疏分解在非连续性薄膜去噪中的应用. 激光技术, 2014, 38(4): 546-550. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.022
[13]	刘旗 , 邱选兵 , 张恩华 , 李杰 , 郭古青 , 李传亮 , 臧振中 , 杨明 . 基于频谱分析的中药浊度在线传感器研究. 激光技术, 2021, 45(4): 456-462. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.04.008
[14]	杨今才 , 刘富 , 金昌 , 蓝宏 . 用He-Ne激光在线检测链板缺陷. 激光技术, 1996, 20(6): 356-359.
[15]	潘卫军 , 张庆宇 , 张强 , 李华 , 吴郑源 . 多普勒激光雷达的飞机尾涡识别方法. 激光技术, 2019, 43(2): 233-237. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.02.016
[16]	谢珊珊 , 王哲强 , 黄河 , 陈宝宝 , 汪培 , 李劲松 . 随机抽样一致性算法在激光光谱中的应用研究. 激光技术, 2017, 41(1): 133-137. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.027
[17]	邱小倩 , 乐燕芬 , 王静 . 基于FPGA的插频式外差干涉信号处理方法. 激光技术, 2011, 35(2): 199-201,205. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.016
[18]	李彬 , 袁丰波 , 李福南 , 韦海英 , 张屹 . 同轴监测激光深熔焊熔池小孔的特征分析. 激光技术, 2017, 41(2): 255-259. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.022
[19]	冀常鹏 , 赵丽娜 . 脉搏信号滤波方法研究. 激光技术, 2016, 40(1): 42-46. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.010
[20]	杨正理 , 史文 , 陈海霞 . 光纤周界报警信号自适应压缩感知. 激光技术, 2020, 44(1): 74-80. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.01.013

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CO2激光焊接拼缝间隙缺陷的同轴实时监测

通讯作者: 王春明, cmwang@mail.hust.edu.cn

作者简介: 朱琼玉(1982- ),女,硕士研究生,主要从事激光焊接工艺及质量监测方面的研究工作.

1. 华中科技大学, 材料科学与工程学院, 武汉, 430074

收稿日期: 2005-08-26
录用日期: 2005-10-06
网络出版日期: 2006-09-25

关键词:

摘要: 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。