激光焊接是材料加工技術應用重要方向之一,因其產能高、自動化程度高、焊縫質量高等特點,被廣泛應用于汽車、造船、航空航天、造橋等行業。研究影響焊縫效果的因素,如何進一步提升焊接質量,成為行業相關企業研究的熱點。
武漢銳科光纖激光技術股份有限公司專業從事光纖激光器及其關鍵器件與材料的研發,此次實驗主要研究激光焊接功率對焊接效果的影響,特邀千眼狼高速攝像機ji術支持工程師用高速圖像觀測技術,精準觀測材料激光焊接熔池周邊和熔池中心的熔融狀態。
因激光焊接過程中亮度會過曝,普通相機無法拍攝到內部熔池的狀態,千眼狼高速攝像機可以采用特殊光源或特殊光路進行拍攝,來觀察熔池熔融狀態和熔池飛濺方向,如圖1。
圖1 拍攝現場
千眼狼高速攝像機ji術支持工程師采用特殊光源拍攝兩組實驗。第一次實驗由上至下拍攝,激光焊接機功率2000W,波長1064nm,高速攝像機拍攝工作距離30cm,采用105mm微距鏡頭,1280X300@6000fps拍攝熔池熔融狀態,如視頻1。
視頻1 熔池周邊熔融狀態
第二次實驗激光焊接機功率提高至6000W,拍攝觀察熔池中心迸濺的熔滴與飛濺方向,如視頻2。
視頻2 熔池中心迸濺的熔滴飛濺狀態
上述實驗結果表明,激光功率是影響熔池熔融狀態與飛濺方向的重要因素。通過高速攝像機觀察分析焊接過程中熔池周邊和熔池中心的熔融狀態,可研究不同功率下的激光焊接效果,助力生產企業控制生產成本、提高產品質量。
全幅大分辨率1280×1024,小畫幅zui快可達128000FPS;
具備智能幀率、分辨率動態調整功能;
具備USB3.0、TRIG、SYNC IN、SYNC OUT等功能接口;
具有外同步功能,支持多臺攝像機同步拍攝;
應用于機械運動、燃燒、微流體微流控、結構力學等領域研究