提出了通过视觉传感获取焊接过程中的焊接特征信息并利用神经网络模型预测焊缝背面宽度的方法。利用大功率盘形激光器焊接了低碳钢SS400焊件,在焊接过程中改变焊接功率、焊接速度和焊接路径,并利用两台高速摄像机同步获取焊件正面和侧...提出了通过视觉传感获取焊接过程中的焊接特征信息并利用神经网络模型预测焊缝背面宽度的方法。利用大功率盘形激光器焊接了低碳钢SS400焊件,在焊接过程中改变焊接功率、焊接速度和焊接路径,并利用两台高速摄像机同步获取焊件正面和侧面出现的焊接特征信息。对获取的图像进行色彩空间转换、分层、滤波去噪和空域图像处理,提取飞溅、熔池和金属蒸气等焊接特征信息,观察焊接路径对各个特征的影响。最后,建立了一个三层的LMBP(LevenbergMarquardt Back Propagation)神经网络模型,将提取的特征信息作为输入量,预测焊缝的背面宽度。结果显示:当熔透不稳定或出现未熔透状态时,LMBP神经网络拟合度大于0.83,最大训练误差均值为0.002 8mm,最大实际误差均值为0.225 6mm。试验结果表明所建立的预测模型具有良好的准确性和稳定性。展开更多
对铝合金激光+脉冲熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)复合热源焊热过程进行数值模拟,将为优化焊接工艺参数和保证焊接质量提供理论依据,具有重要意义。根据铝合金大功率激光+脉冲GMAW复合热源焊接的特点,考虑光致等离子体...对铝合金激光+脉冲熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)复合热源焊热过程进行数值模拟,将为优化焊接工艺参数和保证焊接质量提供理论依据,具有重要意义。根据铝合金大功率激光+脉冲GMAW复合热源焊接的特点,考虑光致等离子体和金属蒸汽羽的影响,对小孔内激光能量的吸收与小孔壁蒸发损失加以恰当处理,对原有小孔模型进行改进,提高了激光致小孔形状与尺寸的计算精度。利用计算出的小孔形状尺寸对激光体积热源分布参数进行标定,建立铝合金大功率激光+脉冲GMAW复合焊接的焊缝形状尺寸预测模型。对焊接温度场和焊缝成形进行数值模拟,获得多种工艺条件下高强铝合金复合热源焊接焊缝成形的数值分析数据。复合热源焊接工艺试验结果表明,铝合金复合焊焊缝形状尺寸的计算结果与试验结果总体吻合良好。展开更多
文摘提出了通过视觉传感获取焊接过程中的焊接特征信息并利用神经网络模型预测焊缝背面宽度的方法。利用大功率盘形激光器焊接了低碳钢SS400焊件,在焊接过程中改变焊接功率、焊接速度和焊接路径,并利用两台高速摄像机同步获取焊件正面和侧面出现的焊接特征信息。对获取的图像进行色彩空间转换、分层、滤波去噪和空域图像处理,提取飞溅、熔池和金属蒸气等焊接特征信息,观察焊接路径对各个特征的影响。最后,建立了一个三层的LMBP(LevenbergMarquardt Back Propagation)神经网络模型,将提取的特征信息作为输入量,预测焊缝的背面宽度。结果显示:当熔透不稳定或出现未熔透状态时,LMBP神经网络拟合度大于0.83,最大训练误差均值为0.002 8mm,最大实际误差均值为0.225 6mm。试验结果表明所建立的预测模型具有良好的准确性和稳定性。
文摘对铝合金激光+脉冲熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)复合热源焊热过程进行数值模拟,将为优化焊接工艺参数和保证焊接质量提供理论依据,具有重要意义。根据铝合金大功率激光+脉冲GMAW复合热源焊接的特点,考虑光致等离子体和金属蒸汽羽的影响,对小孔内激光能量的吸收与小孔壁蒸发损失加以恰当处理,对原有小孔模型进行改进,提高了激光致小孔形状与尺寸的计算精度。利用计算出的小孔形状尺寸对激光体积热源分布参数进行标定,建立铝合金大功率激光+脉冲GMAW复合焊接的焊缝形状尺寸预测模型。对焊接温度场和焊缝成形进行数值模拟,获得多种工艺条件下高强铝合金复合热源焊接焊缝成形的数值分析数据。复合热源焊接工艺试验结果表明,铝合金复合焊焊缝形状尺寸的计算结果与试验结果总体吻合良好。
