激光-电弧复合焊接技术研究现状 被引量：16

1

作者 刘秀航 高向东 +2 位作者 孙友松 肖小亭 卢新钊 《热加工工艺》 北大核心 2022年第7期7-11,共5页

激光-电弧复合焊将激光和电弧两种焊接热源结合,使得两种焊接方式优势互补,能有效提高焊接效率和焊接质量,应用前景十分广泛,受到国内外研究人员的重视。本文介绍激光-电弧复合焊接技术的发展现状,阐述了复合焊接热源间的复合方式和它... 激光-电弧复合焊将激光和电弧两种焊接热源结合,使得两种焊接方式优势互补,能有效提高焊接效率和焊接质量,应用前景十分广泛,受到国内外研究人员的重视。本文介绍激光-电弧复合焊接技术的发展现状,阐述了复合焊接热源间的复合方式和它们的相互影响机理,包括熔滴过渡分析、匙孔和熔池分析等,同时对激光-电弧复合焊接检测技术进行了展望。 展开更多

关键词 复合焊 焊接缺陷 熔滴过渡 过程检测

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激光焊接焊缝显微组织磁光成像研究 被引量：5

2

作者 王春草 高向东 +2 位作者 张艳喜 游德勇 张南峰 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第8期17-21,共5页

针对焊缝显微组织对焊件质量影响问题,对激光焊接焊件不同区域的焊缝显微组织特征进行研究,对不同焊接试验参数下的焊缝成形差异进行分析,提出了一种焊缝显微组织磁光成像检测方法,采用低碳钢平板对接焊,试验共分为4组,将焊缝显微组织... 针对焊缝显微组织对焊件质量影响问题,对激光焊接焊件不同区域的焊缝显微组织特征进行研究,对不同焊接试验参数下的焊缝成形差异进行分析,提出了一种焊缝显微组织磁光成像检测方法,采用低碳钢平板对接焊,试验共分为4组,将焊缝显微组织磁光图像与扫描电镜图像相结合,分析恒定磁场下不同区域焊接接头的显微组织磁光成像差异和焊缝的晶粒组成及特征。研究结果表明,在磁光图像中焊件焊缝可以分为熔合区、热影响区和母材区,且这3个区域的晶粒组成、大小及形态有明显的差异,恒定磁场下焊缝磁光图的颜色、亮度及灰度值反映了焊缝的成形质量。 展开更多

关键词 激光焊接 磁光成像 焊接接头

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旋转磁场激励下激光焊接裂纹磁光成像规律研究 被引量：4

3

作者 杜亮亮 高向东 +1 位作者 周晓虎 王春草 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期780-784,共5页

为了研究旋转磁场激励下焊接裂纹磁光成像规律,采用工频旋转磁场对焊接裂纹激励并由磁光传感器获取裂纹磁光图像的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了工频旋转磁场不同励磁强度下的动态磁光图像。结合磁光成像原理和旋转磁场理论,对... 为了研究旋转磁场激励下焊接裂纹磁光成像规律,采用工频旋转磁场对焊接裂纹激励并由磁光传感器获取裂纹磁光图像的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了工频旋转磁场不同励磁强度下的动态磁光图像。结合磁光成像原理和旋转磁场理论,对所获数据的灰度值进行了对比分析。结果表明,旋转磁场工频励磁下任意1帧磁光图随励磁时间的推移都会发生变化,并以初始3帧磁光图为一个循环周期依次向下一帧磁光图转换,经过885帧磁光图后回到初始状态。该规律的发现有利于减少有效励磁时间,提高焊接缺陷无损检测效果。 展开更多

关键词 传感器技术 磁光成像 无损检测 旋转磁场 裂纹

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激光深熔焊接热过程数值模拟的研究进展 被引量：3

4

作者 冯燕柱 高向东 +2 位作者 张艳喜 张南峰 全方红 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第9期28-32,共5页

激光深熔焊接过程涉及极其复杂的物理化学反应,数值模拟是研究激光深熔焊接过程的温度场、焊件应力与变形、熔池、匙孔演变与反冲压力等问题的基础,而热过程处理是激光深熔焊接数值模拟的关键点。总结和分析了体热源模型、复合热源模型... 激光深熔焊接过程涉及极其复杂的物理化学反应,数值模拟是研究激光深熔焊接过程的温度场、焊件应力与变形、熔池、匙孔演变与反冲压力等问题的基础,而热过程处理是激光深熔焊接数值模拟的关键点。总结和分析了体热源模型、复合热源模型和自适应热源模型的发展情况,论述了材料热物理性能参数在数值模拟中的使用情况,讨论了激光深熔焊接数值模拟中一些关键问题如边界条件,并指出了激光深熔焊接热过程数值模拟需要进一步研究的方向。 展开更多

关键词 激光深熔焊接 热过程 数值模拟 热源模型

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电阻点焊质量检测技术研究现状 被引量：7

5

作者 刘倩雯 张南峰 +3 位作者 阮洁珊 叶广文 张艳喜 高向东 《精密成形工程》 北大核心 2022年第5期83-93,共11页

电阻点焊过程由于受到各种因素的影响,熔核区域容易出现裂纹、缩孔、未熔合等缺陷,焊点质量直接影响焊接部件的使用寿命,因此对焊点的缺陷检测与质量评定非常重要。对电阻点焊原理进行概述,总结了电阻点焊质量检测技术最新研究成果及应... 电阻点焊过程由于受到各种因素的影响,熔核区域容易出现裂纹、缩孔、未熔合等缺陷,焊点质量直接影响焊接部件的使用寿命,因此对焊点的缺陷检测与质量评定非常重要。对电阻点焊原理进行概述,总结了电阻点焊质量检测技术最新研究成果及应用,分析了焊接过程参数监控方法、焊后无损检测方法的检测机理、质量评定方法及其在实际应用中的优缺点,对电阻点焊无损检测技术的发展进行了展望。有机结合现有无损检测方法,运用信号处理、人工智能、模式识别等技术,提高检测的便捷性、高效性和智能性,是未来电阻点焊质量检测技术研究的重点。 展开更多

关键词 电阻点焊 无损检测 焊接质量 研究现状

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焊接过程声信号在线检测技术现状与展望 被引量：6

6

作者 房海基 吕波 +2 位作者 张艳喜 卢新钊 高向东 《精密成形工程》 北大核心 2022年第1期165-172,共8页

基于焊接过程声信号的声学检测技术是一种实时采集和检测缺陷的有效方法,对材料内部结构变化反映明显。概述了常规焊接缺陷无损检测方法的优缺点,对焊接过程声信号的分类和声信号采集系统进行了论述,分析总结了声发射信号和可听声信号... 基于焊接过程声信号的声学检测技术是一种实时采集和检测缺陷的有效方法,对材料内部结构变化反映明显。概述了常规焊接缺陷无损检测方法的优缺点,对焊接过程声信号的分类和声信号采集系统进行了论述,分析总结了声发射信号和可听声信号的发声机理、检测原理和信号处理方法,并阐述其在焊接质量在线检测领域的研究现状及应用,特别是焊接缺陷、熔滴过渡形式和熔透状态的识别与预测。为了满足在线检测要求,包含声学检测在内的多传感信息融合焊接系统研究是关键,智能传感、信号处理、自动控制与人工智能技术的进一步研究能促进焊接产业的长足发展。 展开更多

关键词 焊接质量 声学检测 声发射 电弧声 模式识别

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基于相关分析和神经网络的激光焊接稳态识别 被引量：6

7

作者 黄威威 游德勇 +2 位作者 高向东 张艳喜 黄宇辉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期312-319,共8页

为了准确识别激光焊接的稳态类型,采用了图像处理、相关分析和神经网络的方法,增加对准稳态的研究,以信号特征的相关系数作为神经网络模型的输入,进行了理论分析和实验验证,得出了光学、视觉信号的相关性对激光焊接稳态类型的影响规律... 为了准确识别激光焊接的稳态类型,采用了图像处理、相关分析和神经网络的方法,增加对准稳态的研究,以信号特征的相关系数作为神经网络模型的输入,进行了理论分析和实验验证,得出了光学、视觉信号的相关性对激光焊接稳态类型的影响规律。结果表明,匙孔面积和金属蒸汽面积的相关性区分稳态类型的效果最好,其相关系数为0.2~0.3时为稳态,0.4~0.5时为准稳态,0.6~0.7时为非稳态;训练完成的神经网络模型在测试集上达到了98.76%的预测准确率,可满足准确识别焊缝稳态类型的需求。该研究为自动化生产中预防出现激光焊接缺陷提供了参考。 展开更多

关键词 激光技术 稳态识别 相关分析 神经网络 图像处理

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磁光成像漏磁特征在焊接缺陷轮廓重构中的应用 被引量：8

8

作者 高向东 周晓虎 +2 位作者 李彦峰 代欣欣 张南峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1863-1869,共7页

为了实现焊接缺陷的检测与评估,提出将交变磁场激励下磁光成像的漏磁特征应用于焊接缺陷的轮廓重构当中,建立漏磁重构模型,研究焊接缺陷的二维轮廓特征。首先根据交变磁场下的漏磁场的形成机理,讨论漏磁场分量B y,B z两种漏磁信号与缺... 为了实现焊接缺陷的检测与评估,提出将交变磁场激励下磁光成像的漏磁特征应用于焊接缺陷的轮廓重构当中,建立漏磁重构模型,研究焊接缺陷的二维轮廓特征。首先根据交变磁场下的漏磁场的形成机理,讨论漏磁场分量B y,B z两种漏磁信号与缺陷轮廓存在的关系。再利用数值模拟方法获取数据,训练其广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)来确定该模型并说明漏磁场信号可以实现缺陷轮廓重构。最后,将磁光成像漏磁特征的数据应用于模型训练,确定重构的可行性。试验结果表明,应用磁光成像漏磁特征的图像数据与仿真获得的轮廓重构规律一致,能够实现焊接缺陷二维轮廓重构。在一定范围内,缺陷深度越大(不小于0.45 mm),重构效果越好。 展开更多

关键词 漏磁场信号 缺陷轮廓 神经网络 磁光成像

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基于FGT-FBP重构算法的焊接缺陷检测 被引量：2

9

作者 周晓虎 高向东 +1 位作者 杜亮亮 王春草 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期48-52,I0007,I0008,共7页

针对焊接过程产生的缺陷,提出一种磁光成像传感的模糊灰度变换和滤波反投影(FGT-FBP)重构检测方法.研究焊接缺陷的几何特征,通过分析裂纹和未熔合两种不同焊接缺陷在交变磁场励磁下的磁光成像特征,设计模糊规则,对磁光图像进行模糊灰度... 针对焊接过程产生的缺陷,提出一种磁光成像传感的模糊灰度变换和滤波反投影(FGT-FBP)重构检测方法.研究焊接缺陷的几何特征,通过分析裂纹和未熔合两种不同焊接缺陷在交变磁场励磁下的磁光成像特征,设计模糊规则,对磁光图像进行模糊灰度变换.增强磁光图像对比度,使焊接缺陷形态趋势可视化,实现描述磁光成像焊接缺陷细节的无参考型图像评估方法.对FGT处理的焊接缺陷磁光图进行旋转投影,并经过快速傅里叶变换和改进的滤波器进行滤波去噪,消除伪影后进行反投影变换实现焊接缺陷图像的重构.利用滤波反投影重构算法进行去噪,可有效突出焊接缺陷特征.最后结合阈值分割和边缘检测实现焊接缺陷检测.结果表明,该方法能较准确检测裂纹和未熔合两种焊接缺陷. 展开更多

关键词 焊接缺陷 磁光成像 模糊灰度变换 滤波反投影

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磁场激励下焊接缺陷磁光成像特征分析 被引量：15

10

作者 马女杰 高向东 +1 位作者 周晓虎 张艳喜 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期525-530,共6页

为了研究磁场激励下焊接缺陷磁光成像特征,以激光焊低碳钢板为试验对象,采用恒定磁场和50Hz交变磁场对焊接缺陷进行励磁,并由磁光成像传感器实时获取焊接缺陷区域磁场分布,进行了理论分析和实验验证。取得了恒定磁场和交变磁场励磁下厚... 为了研究磁场激励下焊接缺陷磁光成像特征,以激光焊低碳钢板为试验对象,采用恒定磁场和50Hz交变磁场对焊接缺陷进行励磁,并由磁光成像传感器实时获取焊接缺陷区域磁场分布,进行了理论分析和实验验证。取得了恒定磁场和交变磁场励磁下厚度分别为1mm,2mm和3mm低碳钢(Q235)焊接缺陷的磁光图像,并与COMSOL模拟结果进行对比;通过加权平均图像融合技术将交变磁场中获得的焊接缺陷磁光图像进行融合。结果表明,与恒定磁场励磁相比,采用交变励磁获得的焊接缺陷信息更加准确、快速和完整,并且有效避免了焊接缺陷信息的遗漏。此研究为提高焊接缺陷检测效率提供了依据。 展开更多

关键词 传感器技术 磁光成像 焊接缺陷 恒定磁场 交变磁场 图像融合

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磁光成像传感无损检测技术现状与展望 被引量：8

11

作者 季玉坤 高向东 +4 位作者 张南峰 张艳喜 游德勇 肖小亭 孙友松 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第8期941-945,共5页

针对检测铁磁性工件缺陷过程中的技术问题,介绍了一种基于法拉第效应的新型磁光成像传感无损检测技术。阐述了磁光成像传感无损检测技术的基本原理和实验系统,通过对磁路机理及励磁方式的论述,总结出了磁场激励规律,以及寻找了最佳励磁... 针对检测铁磁性工件缺陷过程中的技术问题,介绍了一种基于法拉第效应的新型磁光成像传感无损检测技术。阐述了磁光成像传感无损检测技术的基本原理和实验系统,通过对磁路机理及励磁方式的论述,总结出了磁场激励规律,以及寻找了最佳励磁方式的技术难点;分析了磁光图像缺陷信息提取算法以及神经网络预测分类模型,指出了如何将磁光成像传感检测与人工智能相结合的关键问题;列举了几种主要无损检测技术的特点,并归纳了磁光成像传感检测技术在航空航天、焊接等领域的应用;最后对磁光成像传感无损检测技术的主要问题和发展方向做出了总结。研究结果表明:磁光成像传感无损检测技术具有独特的优越性,可以为高精度无损检测自动化、图像化、智能化的实现提供新的研究方向。 展开更多

关键词 磁光成像 法拉第效应 无损检测 铁磁性工件

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激光焊接缺陷多向磁场激励下磁光成像检测 被引量：11

12

作者 王聪毅 高向东 +2 位作者 马女杰 张艳喜 游德勇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期592-599,共8页

为了研究交叉焊缝缺陷的磁光图像特征,对中碳钢板进行十字对接激光焊,获得同时具有横向和纵向焊后裂纹的试验样本,同时采用恒定磁场和交变磁场对试验样本进行多角度励磁,用磁光成像传感器采集不同角度磁场激励下焊接缺陷处的磁光图像,... 为了研究交叉焊缝缺陷的磁光图像特征,对中碳钢板进行十字对接激光焊,获得同时具有横向和纵向焊后裂纹的试验样本,同时采用恒定磁场和交变磁场对试验样本进行多角度励磁,用磁光成像传感器采集不同角度磁场激励下焊接缺陷处的磁光图像,并对磁光图像的缺陷特征进行分析。结果表明,多向磁场激励下的磁光成像技术能明显检测出多角度的焊接缺陷,且能有效避免曲线裂纹在焊接缺陷检测中的漏检现象;同时,交变磁场激励下,同一裂纹成像的分辨率提高了40pixel^50pixel,能更精确地定位缺陷位置。此研究为提高焊接缺陷的检出率提供了依据。 展开更多

关键词 成像系统 磁光成像 多向励磁 焊接缺陷 无损检测

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大功率盘形激光焊接飞溅动态识别和特征分析 被引量：3

13

作者 黎扬进 范西岸 +4 位作者 龙观富 张南峰 张艳喜 游德勇 高向东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期208-218,共11页

提出了一种识别飞溅动态并基于飞溅特征分析焊接状态的方法。以304不锈钢板为试验对象,进行大功率盘形激光平板堆焊试验。利用高速相机捕捉紫外波段和可见光波段的飞溅图像,通过图像处理提取飞溅特征参数,包括质心位置、面积、灰度、平... 提出了一种识别飞溅动态并基于飞溅特征分析焊接状态的方法。以304不锈钢板为试验对象,进行大功率盘形激光平板堆焊试验。利用高速相机捕捉紫外波段和可见光波段的飞溅图像,通过图像处理提取飞溅特征参数,包括质心位置、面积、灰度、平均灰度和半径。基于飞溅特征参数建立飞溅搜索信息库和相似度函数,用于识别飞溅、计算飞溅体积和灰度以及评估焊接状态。通过焊缝宽度与飞溅特征信息的比较,研究焊接状态与飞溅特征参数之间的内在关系。对飞溅特征与焊接状态之间关系进行了试验分析,结果表明,激光焊接过程中飞溅的体积和灰度值增大,焊缝宽度会相应减小,通过飞溅特征参数可有效监测和评估大功率盘形激光焊接过程的状态。 展开更多

关键词 焊接工艺与设备 飞溅动态识别 激光焊接 相似度函数 特征提取 自动识别 图像处理 模式识别

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激光电弧复合焊接顺序对304不锈钢T形接头影响的模拟试验分析 被引量：10

14

作者 桂晓燕 张艳喜 +1 位作者 游德勇 高向东 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期34-39,I0002,I0003,共8页

建立304不锈钢T形接头三维有限元模型,研究激光电弧复合焊接顺序对304不锈钢T形接头热变形及残余应力的影响.采用高斯面热源加高斯锥形体热源组合的热源模型,模拟激光电弧复合热源,并通过304不锈钢激光电弧复合堆焊工艺试验验证数值模... 建立304不锈钢T形接头三维有限元模型,研究激光电弧复合焊接顺序对304不锈钢T形接头热变形及残余应力的影响.采用高斯面热源加高斯锥形体热源组合的热源模型,模拟激光电弧复合热源,并通过304不锈钢激光电弧复合堆焊工艺试验验证数值模拟激光电弧复合焊接过程的可靠性.结果表明,焊缝截面熔池形貌的数值仿真结果与焊接工艺试验结果吻合较好,该热源模型能有效模拟激光电弧两种热源的复合作用.确定多种焊接顺序方案,分析不同焊接顺序下T形接头温度场、残余应力和热变形情况,激光电弧复合焊接顺序对T形接头残余应力及热变形均有影响,通过对比不同顺序下残余应力值及热变形量发现,顺序焊接能有效减小焊接残余应力,同时反向焊接产生的热变形量最小.综合分析,不锈钢T形接头顺序反向焊接的效果最佳. 展开更多

关键词 激光电弧复合焊接 304不锈钢T形接头 焊接顺序 数值模拟

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角点检测与光流跟踪的焊缝特征提取与定位研究 被引量：18

15

作者 林少铎 高向东 +2 位作者 黎扬进 张南峰 全方红 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第4期440-444,共5页

针对V型坡口中厚板对接焊焊缝特征点检测精度不高的问题,研究了一种基于激光视觉传感的角点检测与光流(LK)跟踪的焊缝特征快速提取与定位方法。根据三角测量原理,设计了能够实时检测焊缝特征图像的激光视觉传感器,并建立了由激光条纹特... 针对V型坡口中厚板对接焊焊缝特征点检测精度不高的问题,研究了一种基于激光视觉传感的角点检测与光流(LK)跟踪的焊缝特征快速提取与定位方法。根据三角测量原理,设计了能够实时检测焊缝特征图像的激光视觉传感器,并建立了由激光条纹特征点像素坐标到焊缝特征点三维坐标的数学模型;对焊缝图像进行了预处理,采用Shi-Tomasi角点检测提取了焊缝特征;最后使用光流法为后续帧匹配特征角点,实时计算出了图像中焊缝特征点的亚像素位置。研究结果表明:基于角点检测与光流法跟踪的焊缝特征提取与定位方法,其特征点检测精度较高,平均误差在±0.13 mm以内,可以实时、准确地识别焊缝特征。 展开更多

关键词 角点检测 光流跟踪 焊缝特征定位 激光视觉

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焊接缺陷磁光成像卷积神经网络识别方法 被引量：10

16

作者 季玉坤 高向东 +2 位作者 刘倩雯 张艳喜 张南峰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期107-113,共7页

对焊件表面及亚表面微小焊接缺陷进行检测是保证焊接质量的关键,提出一种基于深层卷积神经网络的磁光成像焊接缺陷检测方法。以法拉第磁致旋光效应为基础,分析磁光成像原理,建立深层卷积网络预测模型,研究不同模型结构参数对训练结果的... 对焊件表面及亚表面微小焊接缺陷进行检测是保证焊接质量的关键,提出一种基于深层卷积神经网络的磁光成像焊接缺陷检测方法。以法拉第磁致旋光效应为基础,分析磁光成像原理,建立深层卷积网络预测模型,研究不同模型结构参数对训练结果的影响。通过对深度卷积神经网络中间机理分析,研究模型训练过程并自动寻找卷积核最优参数。试验结果表明,第一层卷积核尺寸选择7×7和采用Relu激活函数可以使预测模型达到最佳效果,焊接缺陷磁光成像平均训练准确率为98.61%,凹坑、裂纹、未焊透、未熔合、无缺陷5种焊接试样预测准确率分别为84.38%、98.05%、84.38%、100%、100%,平均预测准确率为93.36%。 展开更多

关键词 焊接缺陷 磁光成像 卷积神经网络 无损检测

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激光焊接裂纹磁光成像频域特征分析 被引量：7

17

作者 杜亮亮 高向东 +1 位作者 张南峰 季玉坤 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期226-231,共6页

为了研究旋转磁场激励下激光焊接裂纹磁光成像在频域内的特征,采用对激光焊接裂纹磁光图像进行2维离散傅里叶变换的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了旋转磁场不同励磁强度下激光焊接裂纹的频谱图数据。结合裂纹磁光图的空域特征,... 为了研究旋转磁场激励下激光焊接裂纹磁光成像在频域内的特征,采用对激光焊接裂纹磁光图像进行2维离散傅里叶变换的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了旋转磁场不同励磁强度下激光焊接裂纹的频谱图数据。结合裂纹磁光图的空域特征,对所获裂纹频谱图灰度值为255的点进行统计分析。结果表明,激光焊接裂纹磁光图像的频域特征和空域特征有一定的对应关系;在一个变化周期内(885帧磁光图),对应频谱图上会出现先变小再变大、再变小再变大或相反的变化过程,最终回到初始状态。这一结果验证了旋转磁场下裂纹磁光成像规律的正确性,对激光焊接缺陷的无损检测是有帮助的。 展开更多

关键词 激光技术 傅里叶光学与光信号处理 频域特征 磁光成像 裂纹

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激光功率对高强钢DP780-铝合金5052异种材料焊接的影响 被引量：9

18

作者 彭聪 高向东 +3 位作者 刘桂谦 刘秀航 孙友松 肖小亭 《机床与液压》 北大核心 2021年第7期22-25,47,共5页

研究激光功率对钢铝异种材料焊接的影响,采用光纤激光器对厚度均为2 mm的高强钢DP780和铝合金5052进行异种材料搭接焊试验。利用高速摄像仪、万能拉伸机、金相显微镜、扫描电镜进行试验,获取焊接过程的图像、接头的抗拉伸强度以及焊缝... 研究激光功率对钢铝异种材料焊接的影响,采用光纤激光器对厚度均为2 mm的高强钢DP780和铝合金5052进行异种材料搭接焊试验。利用高速摄像仪、万能拉伸机、金相显微镜、扫描电镜进行试验,获取焊接过程的图像、接头的抗拉伸强度以及焊缝横截面的显微图,分析激光功率对焊接过程飞溅、焊缝的机械性能和焊缝横截面形貌的影响。结果表明:当焊接功率为2.3 kW时,焊接过程最稳定;当焊接功率为2.5 kW时,焊缝的抗拉伸强度达到最大值35.63 MPa。当激光功率过高时,在界面处生成过多脆性化合物,焊接过程过于不稳定,对焊件的抗拉伸强度造成了不利影响;在激光功率适宜时,可以获得机械性能良好的接头。 展开更多

关键词 异种材料焊接 激光功率 焊接质量

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多层单道电弧增材表面3-D重构方法研究 被引量：2

19

作者 马波 高向东 +2 位作者 张南峰 张艳喜 游德勇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期321-325,共5页

为了研究多层单道电弧增材表面3-D成形特征,采用激光视觉传感系统采集电弧增材制造表面条纹图像。提出基于边界约束条件的感兴趣区域(ROI)提取法对焊缝特征曲线进行定位,获取ROI的激光条纹像素坐标。进行了理论分析和实验验证,得到电弧... 为了研究多层单道电弧增材表面3-D成形特征,采用激光视觉传感系统采集电弧增材制造表面条纹图像。提出基于边界约束条件的感兴趣区域(ROI)提取法对焊缝特征曲线进行定位,获取ROI的激光条纹像素坐标。进行了理论分析和实验验证,得到电弧增材表面的3-D离散点数据,采用Delaunay三角剖分对离散点拟合形成3-D实体表面。结果表明,锯齿靶标的线性标定方法,3-D重构精度在0.2mm以内;基于边界约束条件的ROI提取方法能准确定位电弧增材上表面和侧表面的条纹特征曲线。这一结果对电弧增材表面的3-D成形检测是有帮助的。 展开更多

关键词 传感器技术 3-D重构 感兴趣区域提取 电弧增材

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斜率表征与卡尔曼滤波的焊缝跟踪方法研究 被引量：6

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作者 马波 林少铎 +1 位作者 张南峰 高向东 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第2期206-210,共5页

针对V型坡口中厚板对接焊焊接过程中存在的系统噪声和测量噪声的问题,采用了斜率分析与卡尔曼滤波相结合的方法进行了焊缝跟踪。使用激光视觉传感系统采集了V型坡口的条纹图像,获取了测量系统内外标定参数,通过锯齿靶标建立了焊缝特征... 针对V型坡口中厚板对接焊焊接过程中存在的系统噪声和测量噪声的问题,采用了斜率分析与卡尔曼滤波相结合的方法进行了焊缝跟踪。使用激光视觉传感系统采集了V型坡口的条纹图像,获取了测量系统内外标定参数,通过锯齿靶标建立了焊缝特征点坐标转换模型;提出了一种基于极值法的边界约束灰度平方加权重心法,提取出了激光条纹线的中心点,采用斜率分析法寻找到了激光条纹中心线拐点,对每一段条纹中心线通过最小二乘法拟合求交,提取出了焊缝特征点;利用卡尔曼滤波方法对系统噪声和测量噪声进行了优化;对V型坡口进行了厚板对接焊试验,焊炬能始终对准焊缝中心。研究结果表明:基于斜率分析法与卡尔曼滤波的焊缝跟踪方法能够减小系统噪声干扰的影响,实现了焊缝特征点的准确提取,提高了焊缝跟踪精度。 展开更多

关键词 焊缝跟踪 焊缝特征点 斜率分析法 卡尔曼滤波

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