在這里了解千眼狼最新動態(tài)
1.研究背景與意義
激光焊接作為一種高精度、高效率連接技術(shù)，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、半導(dǎo)體封裝、航天構(gòu)件加工領(lǐng)域。激光焊接過程中熔池內(nèi)動態(tài)蝕孔的形成會影響焊接接頭的強度和密封性，蝕孔的動態(tài)穩(wěn)定性也決定了焊縫質(zhì)量和缺陷如氣孔、裂紋的產(chǎn)生概率。傳統(tǒng)檢測方法如金相切片難以實時、直觀捕捉蝕孔形成過程和特征。高速攝像技術(shù)憑借微秒級分辨率，精確捕捉蝕孔動態(tài)行為、演化過程，為焊接工藝優(yōu)化提供實時數(shù)據(jù)支持。近日，千眼狼技術(shù)工程師與某焊接實驗室研究人員聯(lián)合開展了基于高速攝像技術(shù)激光焊接蝕孔觀測實驗。
2.實驗?zāi)繕?biāo)
1）實時觀測激光焊接過程中蝕孔的形成、發(fā)展過程，獲取蝕孔動態(tài)圖像信息。
2）分析蝕孔形狀、尺寸、位置等特征參數(shù)在不同焊接工況下的變化規(guī)律。
3）探析蝕孔產(chǎn)生的原因和影響因素，建立蝕孔與焊接工藝參數(shù)之間的關(guān)系模型。
3.實驗設(shè)備
1）高速攝像機：采用千眼狼Revealer M230M，采樣頻率3000幀/秒，分辨率1920×1080，配備窄帶濾光片，用于抑制等離子體干擾。
2）激光焊接系統(tǒng)：光纖激光器，波長1064nm，最大功率4kW，光斑直徑0.4mm。配備焊接機器手臂，精確控制焊接路徑。
3）同步控制器：時間精度1μs，用于激光器與高速攝像機觸發(fā)同步。
4.實驗過程與數(shù)據(jù)
1）安裝高速攝像機與激光頭，采用808nm激光器作為補光光源，正面進行補光。
2）設(shè)置高速攝像機采集幀率為3000fps, 曝光時間5μs，調(diào)整高速攝像機的位置與角度，清晰捕捉焊接視場區(qū)域。
3）設(shè)置激光焊接工藝參數(shù)，采用1.5kW連續(xù)波模式，焊接速度4~6m/min。
4）啟動激光焊接設(shè)備和高速攝像機同步實時拍攝，記錄焊接全過程，觀察蝕孔動態(tài)特征，穩(wěn)定態(tài)蝕孔呈“紡錘型”形態(tài)，深度波動范圍±0.1mm，伴隨飛濺顆粒產(chǎn)生。
5）可選用高速攝像機配套的圖像分析軟件，對序列圖像進行后處理和分析。提取蝕孔的出現(xiàn)時間、持續(xù)時間、生長速度、形狀變化等動態(tài)特征參數(shù)，并與焊接工藝參數(shù)進行關(guān)聯(lián)分析。
5.實驗結(jié)論
本實驗研究為激光焊接工藝開發(fā)提供了高精度、動態(tài)的蝕孔形成和發(fā)展觀測方法，適用于新能源汽車電池密封焊接、半導(dǎo)體封裝、航天構(gòu)件連接等應(yīng)用場景。未來，高速攝像序列圖像數(shù)據(jù)將結(jié)合AI數(shù)值模擬方法，更加全面準(zhǔn)確地預(yù)測激光焊接過程中的蝕孔現(xiàn)象，實現(xiàn)焊接質(zhì)量的實時閉環(huán)控制。
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