激光焊接熔透特征信号同轴增效提取方法研究.pdf

第 ４ ０ 卷 ，第 ３ 期 光 谱 学 与 光 谱 分 析 . ４０ ， . ３ ， ６７９-６８３
２ ０ ２ ０ 年 ３ 月 Vol No ，p２p０２０
Spectroscopy and Spectral Analysis March
激光焊接熔透特征信号同轴增效提取方法研究
孙 谦１ ，２ ，黄瑞生１ * ，雷 振１ ，杨义成１ ，王旭友１ ，李俐群２
１ ．哈尔滨焊接研究院有限公司 ，黑龙江 哈尔滨 １５００２８
２ ．哈尔滨工业大学材料学与工程系 ，黑龙江 哈尔滨 １５０００１
摘 要 熔透检测是实现高功率激光焊接质量在线控制的重要环节 ，但由于介观尺度下的低辐值熔透特征
信号产生于激光匙孔底部被匙孔喷射物质和周围干扰信号完全掩盖 ，熔透状态难以被直接获取 ，常规检测
多以间接测量为主 。将光谱***技术 、红外显微成像技术 、光电传感技术及空间定位提取技术相结合 ，提出
一种激光焊接熔透特征信号同轴增效提取方法 。以高功率激光在匙孔内壁激发的荧光辐射源作为直接检测
信号 ，利用不同发光体的谱段特性在红外谱段有效分离并抑制激光焊接匙孔上方的等离子体 、金属蒸汽焰 、
粒子团簇等强干扰信号 ，使红外荧光信号得到有效增强 ，实现光谱***显像效果 。同时采用自行研制的激光
焊接同轴显微光路系统 ，利用红外显微成像原理提取到匙孔内壁受激辐射荧光的红外显微实像 。并以此为
基础对高功率激光焊接熔透状态与匙孔内部影像特征进行关联研究