激光焊接與切割質(zhì)量控制

序
前言
第1章 激光焊接理論基礎(chǔ)
1.1 引言
1.2 材料對(duì)激光的吸收
1.2.1 材料吸收激光的一般規(guī)律
1.2.2 金屬對(duì)激光的吸收
1.3 激光作用下材料的物態(tài)變化和焊接模式
1.3.1 激光作用下材料的物態(tài)變化
1.3.2 兩種激光焊接模式
1.4 光致等離子體及其對(duì)焊接質(zhì)量的影響
1.4.1 光致等離子體的產(chǎn)生
1.4.2 光致等離子體的特征
1.4.3 光致等離子體與激光的相互作用
1.4.4 光致等離子體的控制
1.4.5 光致等離子體的光、聲、電信號(hào)與質(zhì)量監(jiān)測(cè)
1.5 小孔效應(yīng)
1.5.1 小孔的產(chǎn)生與發(fā)展
1.5.2 小孔內(nèi)激光能量的吸收
1.5.3 小孔內(nèi)的壓力平衡
1.5.4 小孔的不穩(wěn)定性和小孔型氣孔的產(chǎn)生
參考文獻(xiàn)
第2章 激光焊接工藝基礎(chǔ)和不穩(wěn)定性控制
2.1 引言
2.2 影響激光焊接質(zhì)量的主要因素
2.2.1 焊接設(shè)備
2.2.2 工件狀況
2.2.3 焊接參數(shù)
2.3 焊接參數(shù)對(duì)焊縫成形和過(guò)程不穩(wěn)定性的影響
2.3.1 焊接參數(shù)對(duì)焊接過(guò)程及成形的影響——兩種焊接模式和三種焊接過(guò)程
2.3.2 多參數(shù)對(duì)焊接模式的綜合影響
2.4 三種激光焊接過(guò)程的機(jī)理及模式轉(zhuǎn)變曲線數(shù)學(xué)模型
2.4.1 三種激光焊接過(guò)程的產(chǎn)生機(jī)理分析
2.4.2 雙u形激光焊接模式轉(zhuǎn)變曲線的理論模型
2.4.3 雙u形模式轉(zhuǎn)變理論曲線的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與模型修正
2.5 激光焊接過(guò)程穩(wěn)定性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
2.5.1 激光焊接過(guò)程監(jiān)測(cè)用傳感器
2.5.2 激光焊接過(guò)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2.5.3 焊接過(guò)程穩(wěn)定性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
2.6 雙u形模式轉(zhuǎn)變曲線的應(yīng)用和焊接工藝制定實(shí)例
2.6.1 雙u形模式轉(zhuǎn)變曲線應(yīng)用中的問(wèn)題
2.6.2 激光焊接工藝制定和質(zhì)量控制實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第3章 小孔型氣孔的產(chǎn)生及抑制方法
3.1 引言
3.2 小孔型氣孔的特征及其產(chǎn)生機(jī)理
3.2.1 小孔的動(dòng)態(tài)行為與小孔型氣孔的產(chǎn)生
3.2.2 小孔型氣孔的形狀和分布特征
3.2.3 氣泡產(chǎn)生的模型
3.3 影響小孔型氣孔的因素
3.3.1 小孔穿透狀態(tài)的影響
3.3.2 激光功率的影響
3.3.3 激光束傾角的影響
3.3.4 激光脈沖調(diào)制頻率和波形的影響
3.3.5 保護(hù)氣體種類的影響
3.3.6 激光-電弧復(fù)合焊的影響
3.4 抑制和減少小孔型氣孔的方法
3.5 較低功率薄板焊接時(shí)小孔型氣孔的產(chǎn)生與防治
3.5.1 背景
3.5.2 低功率薄板焊接時(shí)小孔型氣孔的特征
3.5.3 連續(xù)激光焊接參數(shù)對(duì)氣孔率的影響
3.5.4 激光脈沖調(diào)制頻率對(duì)氣孔率的影響規(guī)律及其機(jī)理分析
3.5.5 小孔型氣孔抑制方法的選擇
3.6 小孔型氣孔抑制方法的工程應(yīng)用
3.6.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工程背景
3.6.2 技術(shù)方案實(shí)施流程和驗(yàn)證試驗(yàn)
3.6.3 正式產(chǎn)品批量施焊的效果
參考文獻(xiàn)
第4章 激光束焦點(diǎn)位置尋優(yōu)與控制
4.1 引言
4.2 引起激光束焦點(diǎn)位置波動(dòng)的主要因素
4.2.1 透鏡-工件距離的變化
4.2.2 熱透鏡效應(yīng)
4.2.3 飛行光路中不同光程的影響
4.2.4 小結(jié)
4.3 激光束焦點(diǎn)位置檢測(cè)與控制發(fā)展現(xiàn)狀
4.3.1 高度跟蹤傳感器
4.3.2 自適應(yīng)光束焦點(diǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)
4.3.3 激光焊接焦點(diǎn)位置的檢測(cè)與控制
4.3.4 現(xiàn)有控制方法的局限性和自尋優(yōu)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的提出
4.4 焦點(diǎn)位置自尋優(yōu)雙閉環(huán)控制原理分析
4.4.1 焦點(diǎn)位置自尋優(yōu)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)所用傳感器
4.4.2 焦點(diǎn)位置自尋優(yōu)控制原理
4.4.3 噴嘴-工件距離閉環(huán)控制原理
4.5 焦點(diǎn)位置自尋優(yōu)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)
4.5.1 焦點(diǎn)位置自尋優(yōu)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的功能
4.5.2 焦點(diǎn)位置自尋優(yōu)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成
4.5.3 焦點(diǎn)位置自尋優(yōu)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.5.4 焦點(diǎn)位置自尋優(yōu)雙閉環(huán)控制的效果
4.5.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 激光深熔焊熔透的實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制
5.1 引言
5.2 激光焊接熔透狀態(tài)的分類和特征
5.3 co2激光深熔焊熔透同軸檢測(cè)系統(tǒng)
5.3.1 基于ps的同軸熔透檢測(cè)系統(tǒng)
5.3.2 基于視覺(jué)傳感器（vs）的同軸熔透檢測(cè)系統(tǒng)
5.4 co2激光深熔焊熔透狀態(tài)的實(shí)時(shí)識(shí)別
5.4.1 利用同軸ps信號(hào)的時(shí)域特征識(shí)別熔透狀態(tài)
5.4.2 利用同軸ps信號(hào)的頻域特征識(shí)別熔透狀態(tài)
5.4.3 利用小孔圖像的灰度分布特征識(shí)別熔透狀態(tài)
5.4.4 小結(jié)
5.5 co2激光深熔焊熔透的閉環(huán)控制
5.5.1 控制方案分析
5.5.2 熔透閉環(huán)控制系統(tǒng)的建立
5.5.3 平板熔透閉環(huán)控制
5.5.4 斜板熔透閉環(huán)控制
參考文獻(xiàn)
第6章 填絲激光焊及焊縫成形自適應(yīng)控制
6.1 引言
6.2 填絲激光焊的特點(diǎn)和應(yīng)用
6.3 激光束和焊絲的相互作用
6.3.1 焊絲對(duì)激光的吸收、反射和被透射
6.3.2 影響焊絲熔化的因素
6.4 填絲激光焊焊接參數(shù)的選擇與匹配
6.4.1 送絲速度與焊接速度的匹配
6.4.2 送絲速度與焊接速度的許用范圍
6.4.3 坡口間隙變化時(shí)的焊接參數(shù)調(diào)節(jié)
6.5 用于坡口狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)的傳感器
6.5.1 基于三維視覺(jué)的坡口檢測(cè)傳感器
6.5.2 基于線陣ccd的坡口檢測(cè)傳感器
6.5.3 掃描式laser-psd傳感器
6.6 填絲激光焊焊縫成形質(zhì)量自適應(yīng)控制
6.6.1 控制系統(tǒng)的構(gòu)成
6.6.2 焊縫成形自適應(yīng)控制實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第7章 激光-gma復(fù)合焊及熔透控制
7.1 引言
7.2 激光-gma復(fù)合焊的特點(diǎn)和應(yīng)用
7.3 激光-gma復(fù)合焊接參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響
7.3.1 激光功率對(duì)熔深、熔寬的影響
7.3.2 gma電流對(duì)熔深、熔寬的影響180
7.3.3 激光與電弧間距離（dla）對(duì)熔深、熔寬的影響
7.3.4 焊接速度對(duì)熔深的影響
7.4 激光-gma復(fù)合焊接參數(shù)對(duì)熔透狀態(tài)的影響
7.4.1 評(píng)價(jià)激光-gma復(fù)合焊熔透狀態(tài)的指標(biāo)
7.4.2 激光功率對(duì)熔透狀態(tài)的影響
7.4.3 gma電流對(duì)熔透狀態(tài)的影響
7.4.4 焊接速度對(duì)熔透狀態(tài)的影響
7.4.5 坡口間隙對(duì)熔透狀態(tài)的影響
7.4.6 小結(jié)
7.5 復(fù)合焊熔透狀態(tài)視覺(jué)檢測(cè)方法
7.5.1 復(fù)合焊熔透檢測(cè)方法的選擇
7.5.2 熔池背面視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)
7.5.3 熔池背面視覺(jué)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)
7.6 復(fù)合焊熔池背面圖像處理算法
7.6.1 坡口間隙寬度檢測(cè)算法
7.6.2 熔池圖像特征分析和熔寬檢測(cè)算法
7.7 復(fù)合焊熔透狀態(tài)閉環(huán)控制
7.7.1 控制方案分析
7.7.2 復(fù)合焊熔透閉環(huán)控制系統(tǒng)
7.7.3 復(fù)合焊熔透閉環(huán)控制的效果
參考文獻(xiàn)
第8章 激光切割及其質(zhì)量檢測(cè)與控制
8.1 引言
8.2 激光切割的特點(diǎn)
8.3 激光切割的分類及機(jī)理
8.3.1 汽化切割
8.3.2 熔化切割
8.3.3 反應(yīng)熔化切割
8.3.4 控制斷裂切割
8.4 激光切割質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)
8.4.1 評(píng)價(jià)切割質(zhì)量的主要指標(biāo)
8.4.2 切割面粗糙度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)
8.5 影響激光切割質(zhì)量的主要因素
8.5.1 激光切割系統(tǒng)性能對(duì)切割質(zhì)量的影響
8.5.2 激光切割參數(shù)對(duì)切割質(zhì)量的影響
8.6 激光切割質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測(cè)方法
8.6.1 激光切割質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測(cè)方法的選擇
8.6.2 基于切割前沿圖像的缺陷識(shí)別
8.6.3 基于火花簇射圖像的切割面近下緣粗糙度檢測(cè)
8.7 實(shí)用化的切割面粗糙度檢測(cè)方法——火花簇射同軸視覺(jué)檢測(cè)與圖像處理
8.7.1 火花簇射同軸視覺(jué)檢測(cè)可行性分析
8.7.2 火花簇射同軸視覺(jué)檢測(cè)的圖像算法
8.7.3 火花簇射同軸圖像特征參數(shù)與切割面粗糙度的關(guān)系
8.8 激光切割質(zhì)量自尋優(yōu)控制
8.8.1 控制方案設(shè)計(jì)
8.8.2 激光切割質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)252