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基于神经网络的宽带激光熔覆熔池特征参数预测 被引量：15
1
作者 雷凯云 秦训鹏 +1 位作者 刘华明 冉渊 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1212-1220,共9页
为了实现宽带激光熔覆熔池特征的准确预测,从而对激光熔覆工艺过程进行实时监测、评价及反馈控制。通过宽带激光熔覆全因素工艺试验采集熔池特征参数样本数据,采用遗传算法优化BP神经网络的初始权值和初始阈值,建立激光熔覆工艺参数(激... 为了实现宽带激光熔覆熔池特征的准确预测,从而对激光熔覆工艺过程进行实时监测、评价及反馈控制。通过宽带激光熔覆全因素工艺试验采集熔池特征参数样本数据,采用遗传算法优化BP神经网络的初始权值和初始阈值,建立激光熔覆工艺参数(激光功率、粉末厚度、扫描速度)与熔池特征参数之间的BP神经网络预测模型。利用训练集数据对所建立的神经网络进行训练,形成输入与输出之间的映射关系,并利用测试集数据对网络进行测试。试验结果表明,宽带激光熔覆熔池特征参数神经网络预测模型具有很高的精度。该神经网络预测模型对激光熔覆过程监测及熔覆层质量控制具有重要意义。 展开更多
关键词 宽带激光熔覆 神经网络 熔池特征 预测模型
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2060铝锂合金扫描填丝焊接工艺 被引量：8
2
作者 陈根余 王彬 +2 位作者 钟沛新 刘建华 李玮 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期44-50,I0007,共8页
针对铝锂合金焊后易产生气孔、抗拉强度低的缺点,提出"∞"形激光扫描填丝焊接工艺方法,以2 mm厚2060铝锂合金为研究对象开展对接焊接试验研究,探究激光扫描填丝焊接方法对铝锂合金焊接缺陷抑制作用.借助高速相机摄像系统,探... 针对铝锂合金焊后易产生气孔、抗拉强度低的缺点,提出"∞"形激光扫描填丝焊接工艺方法,以2 mm厚2060铝锂合金为研究对象开展对接焊接试验研究,探究激光扫描填丝焊接方法对铝锂合金焊接缺陷抑制作用.借助高速相机摄像系统,探究了激光扫描填丝焊接工艺下熔池的动态演变过程,同时探究了扫描参数对焊缝气孔的影响规律及扫描填丝工艺对气孔的抑制机理.采用曲面响应统计方法探究工艺参数对抗拉强度的影响,并给出工艺参数组合与抗拉强度的定量关系及最优参数组合,焊接接头最大抗拉强度可达382 MPa,为母材的76.4%.结果表明,"∞"形激光扫描填丝焊接工艺下熔池流动平稳,小孔喷发强度较弱且呈现出周期性;"∞"形激光扫描填丝焊接工艺可以有效抑制焊缝气孔,提高铝锂合金焊接质量. 展开更多
关键词 扫描填丝焊接 熔池特征 气孔 抗拉强度
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电弧增材熔池流动特性和稳定性数值模拟
3
作者 郑忆称 刘景城 +1 位作者 林明皇 耿海滨 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期445-453,共9页
利用FLUENT软件和二次开发建立电弧增材熔池三维数值模型,探究熔池热状态和流动特性对熔池尺寸及其稳定性的影响.数值模拟结果表明,电弧增材是一个快热急冷的熔池非平衡凝固过程,电弧力和马兰戈尼效应对熔池流动影响较大,且熔池内部流... 利用FLUENT软件和二次开发建立电弧增材熔池三维数值模型,探究熔池热状态和流动特性对熔池尺寸及其稳定性的影响.数值模拟结果表明,电弧增材是一个快热急冷的熔池非平衡凝固过程,电弧力和马兰戈尼效应对熔池流动影响较大,且熔池内部流态以环流为主.综合分析热输入和热耗散对熔池局域温度场和流场的影响,发现熔池热状态通过影响熔体粘度、各驱动力而改变熔池流态和流速,而熔池流动则影响熔池边界和热对流,因此二者的综合作用决定了熔池几何.层间冷却能够改善沉积时熔池热耗散条件,减小热积累的影响,但同时会降低成形效率. 展开更多
关键词 熔池 电弧增材 热状态 流动特性 稳定性 数值模型
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基于被动视觉的窄间隙管道焊熔池特征分析
4
作者 谢忠奇 丁超 +2 位作者 吴涛 张旺 郭彦兵 《热加工工艺》 北大核心 2024年第9期18-22,共5页
在窄间隙管道焊接过程中,传统主动视觉激光受限于窄间隙坡口的几何特征无法投射到工件坡口处,且焊缝易被焊丝遮挡无法获取焊缝特征,无法进行焊接质量在线判定。本文通过被动视觉直接获取熔池图像,采用中值滤波降噪、Canny边缘检测、面... 在窄间隙管道焊接过程中,传统主动视觉激光受限于窄间隙坡口的几何特征无法投射到工件坡口处,且焊缝易被焊丝遮挡无法获取焊缝特征,无法进行焊接质量在线判定。本文通过被动视觉直接获取熔池图像,采用中值滤波降噪、Canny边缘检测、面积滤波筛选、圆拟合手段还原窄间隙焊接熔池的完整轮廓,提取了用来表征熔池轮廓的曲率半径和前进角两个特征参数。管道焊接实验结果表明,焊接电流越大,熔池轮廓曲率半径和前进角越大。分析了熔透状态下的特征参数范围,为后续参数调整提供依据。 展开更多
关键词 窄间隙焊接 被动视觉 图像处理 熔池特征
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电弧焊熔池表征与熔透状态映射研究 被引量：4
5
作者 林俊 高向东 《焊接》 北大核心 2016年第10期34-37,70,共4页
针对电弧焊熔池图像特点,试验研究通过熔池特征映射熔透状态的方法。在焊接过程中由摄像机实时摄取熔池图像,并通过图像处理得到熔池的轮廓,而后提取熔池面积、熔宽以及熔池图像质心到熔池图像底部的距离等三个特征量,用这三个特征作为B... 针对电弧焊熔池图像特点,试验研究通过熔池特征映射熔透状态的方法。在焊接过程中由摄像机实时摄取熔池图像,并通过图像处理得到熔池的轮廓,而后提取熔池面积、熔宽以及熔池图像质心到熔池图像底部的距离等三个特征量,用这三个特征作为BP(Back Propagation)神经网络的输入参数,从而建立熔透识别模型。通过改变BP神经网络的隐含层神经元个数及训练函数获得不同的模型,分析比较各个模型对熔透的识别效果,并把识别效果最好的模型作为最终的焊缝熔透状态识别模型。试验结果表明,将Levenberg-Marquardt算法作为BP神经网络模型的训练算法能更加准确预测焊缝熔透状态。 展开更多
关键词 熔池图像 熔池特征 熔透 BP神经网络
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基于VOSET方法的高温金属熔池演化研究 被引量：2
6
作者 卞庆飞 凌空 +3 位作者 杨东 戴仁坤 曾敏 王秋旺 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2423-2431,共9页
增材制造过程熔池的演化研究是当前热点之一,但数值研究过程中通常存在由于模型简化过多或模型界面追踪不精确所导致的结果预测精度较低的问题。为了改善上述问题,本研究引入VOSET界面追踪方法并基于其建立了完整的金属熔池数值模型,同... 增材制造过程熔池的演化研究是当前热点之一,但数值研究过程中通常存在由于模型简化过多或模型界面追踪不精确所导致的结果预测精度较低的问题。为了改善上述问题,本研究引入VOSET界面追踪方法并基于其建立了完整的金属熔池数值模型,同时通过激光热源加热铜板的实验验证模型正确性,最后在此基础上揭示了金属熔池的基本演化过程并分析其形成的原因。主要结论如下:激光沉积金属表面后,急剧上升温度梯度诱发切向马尔戈尼对流,对流作用快速增强并主导熔池演化,自由液面变形和熔池尺寸快速增大;受到水平物质输运的作用,熔池的切向演化相较于法向更加剧烈;熔池演化一段时间后会进入准稳态过程,此时其演化过程逐渐趋于平缓。 展开更多
关键词 金属熔池 VOSET 增材制造 自由界面 演化特性
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氧化铝激光立体成形过程中熔池气化特性 被引量：1
7
作者 路妍 公静利 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期6-11,共6页
针对激光辐照条件下熔池难以观测的问题,采用电焊镜片进行滤光处理,研究了氧化铝陶瓷材料激光立体成形过程中熔池特性。通过调节激光功率、扫描速度及送粉速率等工艺参数,研究了熔池特性与工艺参数之间的关系。研究结果表明:在对氧化铝... 针对激光辐照条件下熔池难以观测的问题,采用电焊镜片进行滤光处理,研究了氧化铝陶瓷材料激光立体成形过程中熔池特性。通过调节激光功率、扫描速度及送粉速率等工艺参数,研究了熔池特性与工艺参数之间的关系。研究结果表明:在对氧化铝陶瓷材料进行激光立体成形时,熔池内激光光斑处极易出现气化现象。随着激光功率的提高,以及扫描速度和送粉速率的降低,熔池内的气化现象呈现加剧趋势。 展开更多
关键词 激光立体成形 氧化铝 熔池 气化特性
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