一种焊接熔池形态检测装置和焊接装置及方法

文档序号:37162754发布日期:2024-03-01 11:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种焊接熔池形态检测方法,其特征在于:包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种焊接熔池形态检测方法,其特征在于:超声信号在隔热楔块下表面特定区域的反射信号的采集方式为,激光干涉仪产生检测激光照射于熔池下方的隔热楔块下表面特定区域进行反射信号的检测,并将检测结果发送到数据采集卡。

3.根据权利要求2所述的一种焊接熔池形态检测方法,其特征在于:检测激光垂直照射在隔热楔块下表面特定区域。

4.根据权利要求1所述的一种焊接熔池形态检测方法,其特征在于:隔热楔块下表面特定区域位于熔池正下方且包含整个熔池区域。

5.根据权利要求1所述的一种焊接熔池形态检测方法,其特征在于:焊接熔池形态的检测实现方式为,获取熔池中超声速度、母材中超声速度、气泡中超声速度、母材下表面和熔池内相关特征点反射信号峰值到达时间,建立由以下多个方程组成的方程组,求解获得熔池内相关特征点相对于母材下表面的位置,其中,

6.根据权利要求1所述的一种焊接熔池形态检测方法,其特征在于:相关介质内超声速度的获取方式为,结合红外测温系统的实际测量结果和专家系统中母材和熔池的温度仿真系统建立的焊接参数库,依据其中材料温度阶梯,建立熔池及母材和气泡中的阶梯化声速根据传播路径,通过公式计算出传播路径的对应介质内的平均声速,即为该传播路径的相关介质内超声速度。

7.根据权利要求1所述的一种焊接熔池形态检测方法,其特征在于:扫描光斑时,所有光斑列均匀分布,所有行数均匀分布,列距离和行距离均大于激光光斑直径,调整列距离、行距离和光斑大小,进而调整检测熔池形态的横向分辨率。

8.权利要求1-7任一项所述的一种焊接熔池形态检测方法的装置,其特征在于:包括用于放置母材的隔热楔块、脉冲激光器、数据采集卡和控制单元;

9.根据权利要求8所述的一种焊接熔池形态检测装置,其特征在于:还包括第一光路系统、第二光路系统、激光干涉仪、耐高温超声耦合剂和红外测温系统,隔热楔块上表面通过耐高温超声耦合剂与母材紧密相连,脉冲激光器用于通过第一光路系统将激励激光整形照射在隔热楔块下表面特定区域产生超声信号,超声信号透过隔热楔块通过耐高温超声耦合剂传递到母材熔池中形成反射信号,激光干涉仪用于产生检测激光并通过第二光路系统检测隔热楔块下表面对应位置的反射信号,红外测温系统用于测量熔池表面温度并发送到控制单元以建立熔池及母材和气泡中的阶梯化声速。

10.一种焊接装置,其特征在于:包括权利要求8或9所述的一种焊接熔池形态检测装置。


技术总结
本发明涉及一种焊接熔池形态检测装置和焊接装置及方法,检测方法包括以下步骤,将母材置于隔热楔块上,利用脉冲激光器照射在隔热楔块下表面特定区域形成一列光斑,光斑位置产生超声信号并透过隔热楔块传递到母材熔池中产生反射信号;同步采集每个超声信号在隔热楔块下表面特定区域的反射信号;获取反射信号在传播路径中相关介质内超声速度和反射信号峰值到达时间,计算得到熔池内部轮廓截面曲线、熔池上表面截面曲线、匙孔轮廓截面曲线、气泡下表面截面曲线、气泡上表面截面曲线;重复上述检测步骤,直至覆盖整个熔池,得到熔池内部轮廓三维形貌、熔池上表面三维形貌、匙孔轮廓三维形貌、气泡三维形貌,利于调整焊接工艺参数,提升焊接质量。

技术研发人员:石永华,潘正,陈剑明,马强
受保护的技术使用者:华南理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/2/29
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1