铝合金脉冲GTAW熔池表面反射模型的建立 被引量：8

1

作者 李来平 陈善本 林涛 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期77-80,共4页

利用从阴影恢复形状方法计算熔池表面高度的关键是建立熔池表面反射模型。通过分析铝合金脉冲GTAW的电弧光强、滤光系统、熔池形状和反射特性、摄像机参数,建立了熔池表面的反射模型。利用熔池表面光滑模型和变因子超松弛方法计算了熔... 利用从阴影恢复形状方法计算熔池表面高度的关键是建立熔池表面反射模型。通过分析铝合金脉冲GTAW的电弧光强、滤光系统、熔池形状和反射特性、摄像机参数,建立了熔池表面的反射模型。利用熔池表面光滑模型和变因子超松弛方法计算了熔池表面的高度。 展开更多

关键词 铝合金 脉冲钨极惰性气体保护焊 熔池表面反射模型 从阴影恢复形状 熔池表面高度

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不锈钢/碳钢TIG焊熔池表面流动行为 被引量：8

2

作者 黄健康 潘伟 +2 位作者 孙天亮 余淑荣 樊丁 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期18-25,I0001,I0002,共10页

为研究异种钢在钨极惰性气体保护焊过程中的熔池表面流动行为,以粒子示踪法为基础,通过激光熔池表面反射的方法,对304不锈钢/Q235碳钢、316L不锈钢/Q235碳钢焊接过程中熔池表面液态金属的流动行为进行了研究,分析了熔池表面示踪粒子的... 为研究异种钢在钨极惰性气体保护焊过程中的熔池表面流动行为,以粒子示踪法为基础,通过激光熔池表面反射的方法,对304不锈钢/Q235碳钢、316L不锈钢/Q235碳钢焊接过程中熔池表面液态金属的流动行为进行了研究,分析了熔池表面示踪粒子的运动趋势,并以此为依据计算了熔池表面液态金属的流动速度.结果表明,在不锈钢/碳钢的TIG焊过程中,熔池表面的液态金属存在从不锈钢侧流向碳钢侧的流动行为.其中,示踪粒子在304不锈钢/Q235碳钢的焊接熔池表面平均流动速度约为25.3 mm/s,在316L不锈钢/Q235碳钢的焊接熔池表面平均流动速度约为21.6 mm/s. 展开更多

关键词 异种钢焊接 粒子示踪 熔池表面流动行为 表面流速

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铝合金脉冲GTAW焊熔池表面反射模型 被引量：2

3

作者 徐爱杰 卫善春 +1 位作者 李来平 朱晓星 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期26-28,32,共4页

在机器人智能化焊接过程中,采用视觉传感方式模拟焊工视觉获取熔池的形状信息.图像的灰度值决定于光源特性、物体表面形状、反射特性和摄像机特性.熔池图像隐含熔池的形状信息,为了从图像中提取熔池的形状信息,分析了铝合金脉冲GTAW焊... 在机器人智能化焊接过程中,采用视觉传感方式模拟焊工视觉获取熔池的形状信息.图像的灰度值决定于光源特性、物体表面形状、反射特性和摄像机特性.熔池图像隐含熔池的形状信息,为了从图像中提取熔池的形状信息,分析了铝合金脉冲GTAW焊的熔池表面反射特性,建立了熔池表面反射模型. 展开更多

关键词 铝合金 脉冲GTAW焊 熔池表面 反射模型

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钨极惰性气体保护焊熔池表面三维恢复算法及其可视化

4

作者 黄健康 何笑英 +2 位作者 张刚 石玗 樊丁 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期337-340,共4页

针对焊接熔池具有高动态、不规则的镜面等特性,在已有的熔池表面激光点阵熔池镜面反射三维恢复算法的基础上,建立了为实现钨极惰性气体保护焊熔池表面三维恢复的数学模型.对于不同的三维凸面和三维凹面,利用新的算法来实现熔池表面的三... 针对焊接熔池具有高动态、不规则的镜面等特性,在已有的熔池表面激光点阵熔池镜面反射三维恢复算法的基础上,建立了为实现钨极惰性气体保护焊熔池表面三维恢复的数学模型.对于不同的三维凸面和三维凹面,利用新的算法来实现熔池表面的三维恢复,激光经过不同的三维面形反射后在成像屏上形成不同分布的激光点阵,并编写相应程序进行了可视化研究.结果表明:所建立的数学模型根据成像屏上形成的激光点阵分布的高低程度不同、紧密程度不一致等,反映出熔池表面高低形态的变化趋势,但要能更准确地反映动态的三维熔池表面,需添加更多的约束条件. 展开更多

关键词 熔池表面 三维恢复 算法 可视化

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激光熔覆中不同激光热源对熔池表面形状的影响 被引量：8

5

作者 邱宇 《表面技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期40-43,共4页

对比了在激光熔覆过程中,实心高斯激光和空心环状激光这两种不同激光热源的能量分布情况,利用ANSYS软件对这两种激光热源的熔覆温度场进行了有限元分析,根据模拟结果分析了这两种激光热源对熔池表面形状的影响,从而得出结论:空心环状激... 对比了在激光熔覆过程中,实心高斯激光和空心环状激光这两种不同激光热源的能量分布情况,利用ANSYS软件对这两种激光热源的熔覆温度场进行了有限元分析,根据模拟结果分析了这两种激光热源对熔池表面形状的影响,从而得出结论:空心环状激光比实心激光的能量分布更为合理,可以得到较为平坦的熔池表面形状,从而减小熔池表面对激光的漫反射区域,避免旁轴同步送粉装置喷口处粉末被反射激光熔化而堵塞喷口的情况发生。 展开更多

关键词 激光熔覆 能量分布 温度场有限元分析 熔池表面形状 高斯激光 空心环状激光

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激光熔覆成形中熔池表面温度场的检测与研究 被引量：7

6

作者 袁钰函 杨启 +3 位作者 闫昭华 支辛蕾 袁自钧 陈向东 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期985-992,共8页

针对激光熔覆成形中熔池表面温度场难以测量的问题,搭建了彩色CCD同轴测温系统。通过优化实验参数,该测温平台可获得清晰、稳定的熔池表面图像,对所拍图像进行处理和计算,可以得到熔池表面的温度场。为了验证得到的温度场是否准确,搭建... 针对激光熔覆成形中熔池表面温度场难以测量的问题,搭建了彩色CCD同轴测温系统。通过优化实验参数,该测温平台可获得清晰、稳定的熔池表面图像,对所拍图像进行处理和计算,可以得到熔池表面的温度场。为了验证得到的温度场是否准确,搭建了红外测温系统,通过对熔池表面不同区域进行测温,得到了与CCD测量结果基本吻合的熔池表面温度分布。两种不同的测温方式得到一致的温度场,说明此测温平台是实用、可靠的,为通过实时检测熔池表面温度进而控制熔覆成形系统打下基础。 展开更多

关键词 激光熔覆成形 熔池表面温度场 CCD比色测温 红外测温仪测温

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用从明暗恢复形状方法提取焊接熔池的表面高度 被引量：5

7

作者 李来平 林涛 陈善本 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期5-8,共4页

介绍了Lee-Kuo提出的通用反射图方程,引入光滑性约束条件和变化光滑因子以及收敛条件对该算法进行改进并对反射图方程的求解也进行了改进,在实际成像条件下的合成图像恢复了物体的表面高度,并与Lee-Kuo方法的结果进行了对比。分析了焊... 介绍了Lee-Kuo提出的通用反射图方程,引入光滑性约束条件和变化光滑因子以及收敛条件对该算法进行改进并对反射图方程的求解也进行了改进,在实际成像条件下的合成图像恢复了物体的表面高度,并与Lee-Kuo方法的结果进行了对比。分析了焊接过程中的成像特点,得到了焊接熔池的反射图方程,并获取了实际焊接熔池的正面形状信息。 展开更多

关键词 从明暗恢复形状 通用反射图方程 焊接过程成像特点 熔池表面反射模型 熔池表面高度

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GTAW熔池三维表面激光点阵反射特征的仿真与优化 被引量：3

8

作者 李春凯 石玗 +1 位作者 顾玉芬 朱明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期42-46,共5页

熔池表面三维测量对实现GTAW熔透控制及深入理解电弧、熔池耦合作用具有重要意义.基于激光视觉提出了一种熔池表面测量方法.在熔池表面测量时激光光路参数变化对反射点阵图像有较大影响.为了研究激光入射角、激光器到熔池距离、成像屏... 熔池表面三维测量对实现GTAW熔透控制及深入理解电弧、熔池耦合作用具有重要意义.基于激光视觉提出了一种熔池表面测量方法.在熔池表面测量时激光光路参数变化对反射点阵图像有较大影响.为了研究激光入射角、激光器到熔池距离、成像屏到钨极距离对传感质量的影响规律,建立了熔池表面标准模型、入射线、反射线、成像屏方程,并采用光学反射定律逆向仿真了反射点阵的变化规律,并通过工艺试验对仿真结果进行了验证.结果表明,θ,D,L的最佳调节范围为28°~32°,45~55 mm,50~60 mm;仿真结果与试验结果吻合良好. 展开更多

关键词 熔池自由表面 激光视觉 GTAW 三维测量

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钨极惰性气体保护焊熔池三维自由表面特征参数的激光视觉测量 被引量：3

9

作者 张刚 石玗 +2 位作者 李春凯 樊丁 黄健康 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期301-305,共5页

针对现有的钨极惰性气体保护焊熔池三维自由表面测量方法难以应用于强弧光、高温辐射、液态金属表面镜面反射等问题,提出一种激光视觉测量法.利用小功率点或线阵模式结构激光照射覆盖整个熔池表面,采用高速摄像机实时采集经熔池液态金... 针对现有的钨极惰性气体保护焊熔池三维自由表面测量方法难以应用于强弧光、高温辐射、液态金属表面镜面反射等问题,提出一种激光视觉测量法.利用小功率点或线阵模式结构激光照射覆盖整个熔池表面,采用高速摄像机实时采集经熔池液态金属表面反射畸变的激光图像.设计图像处理算法提取成像激光点位置坐标,建立与投射激光点位置坐标的空间转换数学模型,离线获得熔池三维自由表面的几何特征参数值,对比实测凝固熔池表面对应参数值发现,所提取的几何特征参数值与实测值吻合较好,熔宽、长度和凸度误差分别为0.8%、0.6%和4.7%,证明激光视觉法能够实现熔池自由表面三维信息的动态测量,为采用几何特征参数调整熔池自由表面形貌变化控制焊缝成形及缺陷提供一种新方法. 展开更多

关键词 钨极惰性气体保护焊 激光视觉 熔池自由表面 特征参数

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基于结构激光反射的脉冲TIG焊熔池三维表面演化观测 被引量：3

10

作者 黄健康 何笑英 +2 位作者 扶剑锋 石玗 樊丁 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期22-25,共4页

针对移动的脉冲TIG焊动态熔池表面复杂行为,提出基于结构激光反射视觉传感的方法对脉冲TIG焊动态熔池表面演化过程进行观测研究.通过所搭建的视觉系统采集网格激光在熔池表面反射的图像信息,在此基础上,对不同基值电流、峰值电流、占空... 针对移动的脉冲TIG焊动态熔池表面复杂行为,提出基于结构激光反射视觉传感的方法对脉冲TIG焊动态熔池表面演化过程进行观测研究.通过所搭建的视觉系统采集网格激光在熔池表面反射的图像信息,在此基础上,对不同基值电流、峰值电流、占空比条件下的脉冲TIG焊的图像特征进行分析.研究发现:在峰值电流阶段,熔池的三维表面是向下凹的.在基值电流阶段,TIG焊熔池三维表面是向上凸的,并可明显观测到激光网格的形态随时间也在变化,表明在基值电流阶段,熔池三维表面仍在波动. 展开更多

关键词 结构激光 脉冲TIG焊 熔池三维表面 观测

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基于网格激光的TIG焊熔池三维表面凹凸性分析 被引量：2

11

作者 何笑英 黄健康 +1 位作者 石玗 樊丁 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期65-68,共4页

针对钨极惰性气体保护焊熔池三维表面测量的问题,提出了基于网格结构激光熔池表面反射的测量方法,并使用CCD采集投影在成像屏上的反射结构激光视屏图像.在此基础上,分别对标准的凹面和凸面反射激光成像进行了标定与分析,进一步对不同电... 针对钨极惰性气体保护焊熔池三维表面测量的问题,提出了基于网格结构激光熔池表面反射的测量方法,并使用CCD采集投影在成像屏上的反射结构激光视屏图像.在此基础上,分别对标准的凹面和凸面反射激光成像进行了标定与分析,进一步对不同电流大小的TIG焊过程中的熔池表面所反射于成像屏上的激光网格信息进行了分析,分析了熔池自由表面的凹凸性.结果表明,采用网格激光能更好的反映熔池表面的凹凸情况,且随着焊接电流的增加,熔池表面由凸面慢慢开始向中间凹陷转变. 展开更多

关键词 钨极惰性气体保护焊 网格结构激光 熔池三维表面 反射成像

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基于视觉的MAG焊接熔池的标定 被引量：4

12

作者 高进强 王德民 武传松 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期34-36,共3页

焊接熔池几何尺寸能够在一定程度上反映熔透信息,准确可靠的检测出熔池几何尺寸,对于实现熔透控制具有重要的意义.在MAG(metalactivegas)焊中,由于熔敷金属在试件表面堆积,使熔池表面与试件上表面形成一定的倾角,导致基于视觉传感器检... 焊接熔池几何尺寸能够在一定程度上反映熔透信息,准确可靠的检测出熔池几何尺寸,对于实现熔透控制具有重要的意义.在MAG(metalactivegas)焊中,由于熔敷金属在试件表面堆积,使熔池表面与试件上表面形成一定的倾角,导致基于视觉传感器检测到的熔池长度尺寸出现了误差.文中分析了产生误差的原因,给出了修正误差的方法,并从熔池侧面测量了熔池表面的倾角.根据测量得到的数据,对从熔池正前方检测到的熔池长度尺寸进行了修正,得到了较准确的熔池长度. 展开更多

关键词 误差 熔池表面 熔池长度

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脉冲双丝GMAW熔滴过渡过程中熔池波动行为数值分析 被引量：2

13

作者 潘家敬 何锡鑫 +2 位作者 赵朋成 胡艺腾 梁瑛 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期90-96,I0006,共8页

研究了脉冲双丝GMAW过程中熔池自由表面受周期性熔滴冲击引起的动态波动行为.根据二维波动理论建立了熔池液面受迫振动以及由此产生的二维波动行为的瞬态数学模型,推导出控制微分方程,给出了相应的初始条件和边界条件并编制程序进行了... 研究了脉冲双丝GMAW过程中熔池自由表面受周期性熔滴冲击引起的动态波动行为.根据二维波动理论建立了熔池液面受迫振动以及由此产生的二维波动行为的瞬态数学模型,推导出控制微分方程,给出了相应的初始条件和边界条件并编制程序进行了数值分析.得到了熔池自由表面的位移和振动速度分布规律、不同熔滴过渡条件下熔池自由表面的瞬时波动规律及焊接过程中表面波动所引起的干涉现象.结果表明,表面波主要起源于前丝、后丝中心附近,导致熔池表面有较强的凹陷.选用直径1.0 mm的焊丝可以减小熔池表面波动,防止出现较粗的焊缝波纹;当熔滴过渡频率为1000 Hz时,容易出现焊接波纹粗大、咬边等缺陷,波动干涉随熔滴过渡频率减小而减小.文中的工作能够为脉冲双丝GMAW的工业化生产和焊接工艺参数的优化提供基础数据和理论指导. 展开更多

关键词 脉冲双丝熔化极气体保护焊 熔池表面 波动特性 熔滴撞击

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