激光束振蕩掃描行為能夠影響激光焊接和激光-電弧復合焊接的等離子體行為、改變能量傳遞特性,進而改善熔池冶金行為,是提升鋁合金焊縫質(zhì)量的有效手段。但是有關光束掃描行為對激光焊接/復合焊接等離子體光譜特性影響的研究相對缺乏。為此,本文系統(tǒng)研究了圓形光束掃描振幅（半徑）和頻率對AA6082鋁合金激光焊接和激光-電弧復合焊接等離子體光譜特性的影響規(guī)律。主要結(jié)果如下:振蕩掃描激光焊接和復合焊接的光譜譜線都主要集中在300-600nm波段,由Mg原子譜線、Mg離子譜線及Al原子譜線構(gòu)成。掃描行為對MgⅠ 518.36nm原子譜線影響最為顯著,將其平均光譜強度作為表征激光焊接等離子體強度的特征參量。掃描復合焊接的激光輻照區(qū)有MgⅡ 279.76nm離子譜線,峰值電流下其譜線強度比無掃描增加了約20倍,表明激光束掃描能夠增強激光-電弧相互作用,因此可以用MgⅡ 279.76nm譜線強度來表征激光束掃描對兩種熱源之間相互作用的影響程度。激光焊接時,由于光束掃描行為降低了局部區(qū)域能量密度和作用時間,阻礙了光致等離子體的持續(xù)增強,因此增大掃描振幅或頻率都會減少等離子體光譜強度和電子密度,同時降低焊縫熔深,但是... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光焊接多傳感器檢測原理圖

整體呈電中性，由大量電子、帶正電的離子和原子構(gòu)用下，由小孔向噴嘴劇烈運動，由于電子的速度遠遠大保持電平衡狀態(tài)，在入射激光的軸向上產(chǎn)生一個電位差用于分析等離子體的狀態(tài)，間接對焊接過程穩(wěn)定性和en[10]為了測量等離子體的動態(tài)電信號，最早設計了一個工件接地作為另一電極的等離子體電荷傳感器 PCS（這一裝置對激光焊接過程的多種參數(shù)和可能存在的缺明等離子體電信號與焊縫的熔深相關，信號的強度隨清華大學的王勇、陳武柱[11, 12]等人利用 PCS 傳感器對過檢測 PCS 信號實現(xiàn)了對焦點位置的控制，相應實驗明，增加噴嘴與工件的距離，PCS 信號的強度逐漸減號來檢測焊接過程中離焦量的變化情況。

圖 1-3 基于 PD2000 的激光焊接同軸檢測系統(tǒng)[30]與焊接過程相關的光信號主要有：被工件反射外信號；高溫等離子體產(chǎn)生的紫外到紅外波段反射、折射、吸收和散射作用，當焊接狀態(tài)發(fā)同，通過監(jiān)測焊接過程中被反射或穿透的激光過程的變化。感信號是激光誘導產(chǎn)生的等離子體光輻射信號中的重要物理現(xiàn)象，對小孔的形成、能量與物影響焊接質(zhì)量的重要因素。對工作區(qū)附近的紅外分析，是了解等離子體狀態(tài)的重要手段。等離離子和保護氣體原子和離子等，其溫度很高，

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本文編號：3104861