Experimentelle Studie zur Beobachtung von Lasers ch weißen Lochfraß auf Basis von Hoch geschwindigkeit kamera technologie

1. Forschungs hintergrund und Bedeutung

Das Lasers ch weißen als hochpräzise und hoch effiziente Verbindungs technologie ist in den Bereichen neue Energie fahrzeuge, Halbleiter verpackungen und Verarbeitung von Luft-und Raumfahrt komponenten weit verbreitet. Die Bildung von dynamischen Lochfraß im geschmolzenen Pool während des Lasers ch weißens wirkt sich auf die Festigkeit und Abdichtung der Schweiß verbindung aus. Die dynamische Stabilität des Lochfrasses bestimmt auch die Qualität der Schweißnaht und die Wahrscheinlichkeit von Defekten wie Poren und Rissen.

Herkömmliche Nachweis methoden wie metallo graphische Abschnitte sind schwierig, den Prozess und die Eigenschaften der Lochfraß bildung in Echtzeit und intuitiv zu erfassen. Die Hoch geschwindigkeit kamera technologie mit Mikros kunden auflösung erfasst genau das dynamische Verhalten und die Entwicklung von Lochfraß und bietet Echtzeit-Daten unterstützung für die Optimierung von Schweiß prozessen.

Vor kurzem haben technische Ingenieure und Forscher von Qianyanlang aus einem Schlüssel schweiß labor einer Universität gemeinsam ein Experiment zur Beobachtung von Lasers ch weißen durchgeführt, das auf Hoch geschwindigkeit kamera technologie basiert.

Abbildung 1 Ätz grube

2. Experimentelle Ziele

1) Echtzeit beobachtung der Bildung und Entwicklung von Lochfraß während des Lasers ch weißens und Erfassung dynamischer Bild informationen von Lochfraß.

2) Analysieren Sie die sich ändernden Regeln für charakter is tische Parameter wie Lochform, Größe und Position unter verschiedenen Schweiß bedingungen.

3) Untersuchen Sie die Ursachen und Einfluss faktoren von Lochfraß und erstellen Sie ein Beziehung modell zwischen Lochfraß-und Schweiß prozess parametern.

3. Experimentelle Ausrüstung

1) Hoch geschwindigkeit kamera: Revealer M230M, Abtast frequenz 3000 Frames/Sekunde, Auflösung 1920 × 1080,

Ausgestattet mit Schmal band filter, um Plasmas törung zu unterdrücken.

2) Laser-Schweiß system: Wellenlänge 1064nm, Leistung 1,5 kW, ausgestattet mit einem Sechs-Achsen-Roboter, um den Schweiß weg genau zu steuern.

3) Synchron regler: Zeit genauigkeit 1 μs, die zum Auslösen der Synchron isation zwischen Laser und Hoch geschwindigkeit kamera verwendet wird.

Abbildung 2

4. Experimentelle Prozess und Daten

1) Installieren Sie die Hoch geschwindigkeit kamera und den Laser kopf koaxial und nach vorne, mit dem Betrachtung winkel senkrecht zur Schweiß richtung, und verwenden Sie einen 808nm-Laser als Füll lichtquelle, um Licht von vorne zu füllen.

2) Stellen Sie die Erfassungs-Bildrate der Hoch geschwindigkeit kamera auf 3000fps, die Belichtung szeit auf 5μs, und passen Sie die Position und den Winkel der Hoch geschwindigkeit kamera an (siehe Abbildung 2 für Details), um die Schweiß feldfläche von 3 × 2cm klar zu erfassen.

3) Stellen Sie die Parameter des Lasers chweiß prozesses ein, verwenden Sie den 1,5 kW-Dauer wellen modus und die Schweiß geschwindigkeit beträgt 50 ~ 80 mm/s.

4) Starten Sie die Lasers chweiß ausrüstung und die Hoch geschwindigkeit kamera, um synchron in Echtzeit zu schießen, zeichnen Sie den gesamten Schweiß prozess auf (siehe Video für Details, Video ist erforderlich, nicht GIF, jiaxin wird es anpassen, das Video kann nach dem Klicken angesehen werden), beobachten Sie die dynamischen Eigenschaften des Lochfraß, Das stabile Lochfraß ist "spindel förmig", der Tiefen schwankung bereich beträgt ± 0,1mm, die Frequenz beträgt etwa 200Hz und es werden Spritz partikel erzeugt.

5) Die Bildanalyse software, die die Hoch geschwindigkeit kamera unterstützt, kann verwendet werden, um die Sequenz bilder zu verarbeiten und zu analysieren. Die dynamischen charakter is tischen Parameter wie Erscheinung szeit, Dauer, Wachstums rate, Formänderung der Gruben können extrahiert werden, und die Korrelation analyze kann mit den Schweiß prozess parametern durchgeführt werden.

5. Experimentelle Schluss folgerung

Diese experimentelle Studie bietet eine hochpräzise, schnelle und dynamische Beobachtungs methode für die Bildung und Entwicklung von Gruben für die Entwicklung von Lasers chweiß prozessen. Dies eignet sich für Anwendungs szenarien wie das Abdichtung schweißen neuer Energie fahrzeuge, Halbleiter verpackungen und die Verbindung von Luft-und Raumfahrt komponenten. In der Zukunft, hochgeschwindigkeits-Kameras equenz bilddaten in Kombination mit numerischen KI-Simulations methoden können das Lochfraß phänomen im Lasers chweiß prozess genauer vorhersagen und eine Echtzeit-Closed-Loop-Kontrolle der Schweiß qualität realisieren.

Anhang: Einführung in das Qianyanlang-Schweiß strom-und Spannungs modul

Das Qianyanlang-Schweiß strom-und Spannungs analyze modul erfasst Lichtbogens pannung und Schweißstrom beim Lichtbogens ch weißen, löst synchron Hoch geschwindigkeit kameras aus, realisiert die digitale Aufzeichnung von Schweiß signalen und die Online-Bild überwachung. und kann auf Schweiß prozess forschung, Bewertung und Verbesserung des Schweiß materials, Erkennung und Anpassung der charakter is tischen Schweißstrom versorgung angewendet werden, Schweiß qualitäts analyze und andere Bereiche.

EnthüllerSchweißstrom-und Spannungs modul parameter tableS