研究目的
研究高亮度激光源激光束焊接中光学相干断层扫描(OCT)用于在线焊缝深度测量的应用。
研究成果
光学相干断层扫描技术的应用使得通过多模激光束和高度聚焦的单模激光束对焊缝深度进行在线监测成为可能。该研究还确定了多种影响信号的因素,例如材料特有的熔池动力学特性以及特征性的反射和吸收属性。研究结果表明,光学相干断层扫描是激光束焊接过程中监测的有前途工具,尤其适用于需要精确控制焊缝深度的应用场景。
研究不足
研究发现,测量结果的准确性显著受到工艺影响(如从匙孔逸出的金属蒸气)的干扰。此外,当测量光束与加工光束的聚焦直径处于同一数量级时,从匙孔获取有效测量值的概率更低。
1:实验设计与方法选择:
该研究通过比较材料表面距离与小孔底部距离,采用光学相干断层扫描(OCT)测量焊缝深度。
2:样本选择与数据来源:
对铝合金AA6082和铜合金C10200进行了平板堆焊。
3:实验设备与材料清单:
使用多模光纤激光器(IPG YLR-8000)和单模光纤激光器(IPG YLR-3000-SM),以及OCT传感器系统(Precitec IDM)。
4:实验步骤与操作流程:
评估了入射角、材料和焊缝接头几何形状对传感器信号质量的影响。
5:数据分析方法:
采用统计参数描述信号特征,包括方差和所测焊缝深度值的相对概率。
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