[发明专利]基于声光信号监测的双光束激光焊接过程缺陷控制方法

说明书

本发明涉及一种基于声光信号监测的双光束激光焊接过程缺陷控制方法，采用过程监测手段对激光焊接过程不稳定过程特征进行分析，以获取不稳定过程信号特征信息，然后通过实时监测、比对，在线识别不稳定特征位置及尺寸等信息，并加以修复。该方法具体通过缺陷特征信号的识别，然后建立焊接缺陷、特征信号与工艺参数匹配关系，随后对出现未熔合缺陷的特征信号判定，识别缺陷位置等信息，最后通过补焊等途径修复未熔合缺陷。通过该方法可以实时获得焊缝中的缺陷信息并加以修复，提高双光束激光焊接T型接头的焊接质量。

技术领域

本发明适用于金属带筋壁板结构的双光束激光填丝焊接，属于焊接技术领域。

背景技术

对于T型结构双光束激光填丝焊接而言，由于属于未穿透焊接，蒙皮侧并未焊透，因此受焊接工艺参数等的影响，焊接过程中容易出现未熔合缺陷，但由于T型接头特殊的接头形式，未熔合缺陷无法通过焊后无损检测的方法准确识别。此类缺陷现有技术通常通过焊缝位置切取并制作金相试样，随后在显微镜下观察的方式加以判断。

现有技术通过特殊过程即截取同批次金相的方法判断，检测繁琐、周期长且存在无法准确判断缺陷位置、尺寸等缺点。

发明内容

针对上述T型接头双光束激光焊接未熔合缺陷检测困难，检测手段繁琐，检测效率较低，不能确定局部未熔合缺陷位置等的问题，本发明提供了一种双光束激光焊接焊接过程缺陷控制方法，通过在线识别未熔合缺陷位置、尺寸等信息，操作人员通过反馈信息对焊接参数等加以修正，实现对焊接缺陷的及时发现与控制。本发明适用于金属带筋壁板结构的双光束激光填丝焊接，属于焊接技术领域。

本发明采用实时获得焊缝中的缺陷信息并加以修复，提高双光束激光焊接T型接头的焊接质量。为解决双光束激光焊接过程未熔合缺陷检测识别问题，本发明采用过程监测手段对激光焊接过程不稳定过程特征进行分析，通过采集焊接过程金属蒸汽/等离子体的蓝紫光信号、声波信号等的特征信号，获取焊接过程中的不稳定过程信号特征信息，结合理论研究结果分析典型焊接缺陷产生机理。在已有缺陷产生机理的基础，优化焊接工艺参数，实现对焊接缺陷的控制；另一方面，通过焊接过程中采集的声光信号特征等的信号特征与已获取的焊接过程中的不稳定过程信号特征信息进行实时比对，识别并记录不稳定特征位置及特征信息，操作人员根据缺陷信息调整工艺参数并对缺陷位置进行局部修复。

为了解决上述技术问题实现本发明，本发明采用如下技术方案：

一种基于声光信号监测的双光束激光焊接过程缺陷控制方法，其特征在于，首先采用过程监测手段对焊接过程不稳定过程的声光信号特征进行分析，通过采集焊接过程的声光特征信号，获取焊接过程中的不稳定过程的声光信号特征信息，将上述不稳定过程的声光信号特征信息与已获取的焊接过程中的无不稳定过程的声光信号特征信息进行实时比对，识别并记录不稳定过程声光信号特征的位置及特征信息，从而获得缺陷特征信号的位置和特征信息，根据缺陷特征信号的位置和特征信息调整工艺参数并对缺陷位置进行局部修复，实现对焊接过程缺陷的控制。

在一个优选技术方案中，所述声光信号为金属蒸汽/等离子体(即金属蒸汽和等离子体)的蓝紫光信号、声波信号。

本发明的一种基于声光信号监测的双光束激光焊接过程缺陷控制方法，包括如下步骤：

第一步、未熔合缺陷特征信号的识别

采集并记录激光焊接过程中不同位置金属蒸汽或等离子体的蓝紫光信号、声波信号的信号特征；

第二步、建立焊接缺陷、特征信号与工艺参数匹配关系