铝合金激光焊接变形测量

上海交通大学学报（自然版） ›› 2015, Vol. 49 ›› Issue (03): 326-328.

铝合金激光焊接变形测量

黄尊月，罗震，张禹，姚杞

（天津大学材料科学与工程学院天津市现代连接技术重点实验室，天津 300072）

收稿日期:2014-07-03 出版日期:2015-03-30 发布日期:2015-03-30
基金资助:
国家自然科学基金项目(5097197，51275342)资助

Aluminum Sheet Laser Welding Deformation Measurements

HUANG Zunyue，LUO Zhen，ZHANG Yu，YAO Qi

（School of Materials Science and Engineering, Tianjin Key Laboratory of Advanced Joining Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China）

Received:2014-07-03 Online:2015-03-30 Published:2015-03-30

摘要/Abstract

摘要：

摘要：首先从激光焊接铝合金薄板的激光光谱入手，发现波长为600～650 nm激光的光强几乎不变，选择了合适的窄带宽滤光片，使得CCD相机采集的整个焊接过程图片光强均一，整个过程不受焊接过程中激光光强的影响.然后在最佳的焊接参数下焊接，用2台CCD相机在脉冲信号下同时进行图像采集，通过匹配计算分析得到板件在整个焊接过程中全场三维变形量、形貌和应变，能够实时地再现变形过程，得到任意时刻的三维上的焊接变形量以及该时刻的形貌及应变.

关键词: 激光光谱, 激光焊接, 铝合金, 焊接变形

Abstract:

Abstract： This paper reveals that the intensity of the light emitted by aluminum sheet laser welding, which possess a wavelength of 600 nm to 650 nm is nearly constant. A suitable narrow bandwidth filter was selected to prevent the fluctuation of the light, so that the pictures taken by the CCD camera have a coherent intensity. The images taken by two independent CCD cameras driven by pulsing signal simultaneously could reveal the threedimensional deformation, morphology and strain of the entire plate which were welded in the optimal welding parameters in real time. This procedure could help study the sheet laser welding deformation clearly, which was significant in the field of control welding distortion.

Key words: , laser spectroscopy； laser welding； aluminum alloy； welding deformation

中图分类号:

TG 404

黄尊月，罗震，张禹，姚杞. 铝合金激光焊接变形测量[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(03): 326-328.

HUANG Zunyue，LUO Zhen，ZHANG Yu，YAO Qi. Aluminum Sheet Laser Welding Deformation Measurements[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2015, 49(03): 326-328.

参考文献

［1］Liu Chunxiu, Wang Dongpo. Numberical simulation of welding deformation under different conditions［C］∥Computing, Control and Industrial Engineering (CCIE), 2011 IEEE 2nd International Conference on. New York：IEEE, 2011: 402405.

［2］张忠义. 焊接变形实验系统的研制［J］.金属铸锻焊技术, 2010，39(9)：138139.

ZHANG Zhongyi. Develpment of experimental system for welding deformation ［J］. Casting Forging Welding, 2010, 39(9)：138139.

［3］何洪文，赵海燕，钮文翀，等. 应用三维激光扫描法测量板材的焊接变形［J］.焊接学报, 2011，32(12)：912.

HE Hongwen， ZHAO Haiyan，NIU Wenchong，et al. A method to measure welding deformation of plate by three dimensional laser scanner ［J］. Transactions of the China Welding Institution, 2011, 32(12): 912.

［4］李玲. 焊接变形光学测量技术研究［J］.光学技术，2011，36(6)：825828.

LI Ling. Study on the rapid threedimension optical measurement for welding deformation of sheet structures ［J］. Optical Technique, 2011, 36(6)：825828.

［5］平萍, 白泉. 焊接变形三维摄影测量技术的研究［J］. 大型铸锻件, 2011(5)：3539.

PING ping，BAI Quan. Study of 3D photogrammetry technology on welding deformation ［J］. Heavy Casting and Forging, 2011(5)：3539.

［6］Strycker M De, Lava P, Paepegem W Van, et al. Measuring welding deformations with the digital image correlation technique ［J］. Welding Journal, 2011(90)：107112.

［7］Hu Hao, Liang Jin, Tang Zhengzong. Image correlation method for fullfield deformation measurements during metal sheet welding processes ［J］. Optik, 2013(124)：51935198.

［8］Pan Bing, Xie Huimin, Guo Zhiqing, et al. Full field strain measurement using twodimensional savitzkyGolay digital differentiator in digital image ［J］. Optical Engineering, 2007,46(3)：(33601)10.

［9］Chu T C, Ranson W F. Application of digital image correlation technique to experimental mechanics［J］. Experimental Mechanics, 1985, 25(3)：232244.

［10］Sutton M A, Chen Mingqi. Application of all optimized digital correlation method to planar deformation analysis ［J］. Image and Vision Computing，1986, 4(3)：143150.

［11］陈忠, 周晓峰. 非接触数字图像相关应变测量的仿真与实验研究［J］. 测试技术学报, 2012, 26(2)：105108.

CHEN Zhong, ZHOU Xiaofeng. Simulation and experimental study of noncontact strain measurement using digital image correlation［J］. Journal of Test and Measurement Technology, 2012, 26(2)：105108.

[1]	李元辉, 李建军, 王顺超, 张珑耀, 朱文峰. 铝合金薄板含胶滚压成形工艺建模及实验[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(4): 532-542.
[2]	周宇, 赵勇, 于忠奇, 赵亦希. 交叉内筋薄壁筒体错距旋压成形数值仿真[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(1): 62-69.
[3]	何利华, 潘建峰, 倪敬, 冯凯, 崔智. 压铸铝合金用铣刀表面微织构及切削特性研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(6): 750-756.
[4]	杜慧敏，罗震，敖三三，张禹，郝志壮. 5052铝合金电阻点焊电极形状对电极寿命的影响[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(6): 708-712.
[5]	杜陈阳，孔庆帅，赵亦希，于忠奇. 薄壁球面构件普旋法兰起皱预测方法评价[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2019, 53(4): 431-437.
[6]	姚利民，张道刘，侯秀娟，刘涛，李志敏. 考虑焊接变形的装配偏差分析在动力集中型动车组中的应用[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2019, 53(3): 260-268.
[7]	李雪龙，于忠奇，赵亦希，EVSYUKOV S A. 多道次普旋预成形阶段法兰起皱预测[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(11): 1375-1380.
[8]	李萍，张凯，王薄笑天，薛克敏. 7A60铝合金搅拌摩擦加工组织及性能[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(11): 1381-1388.
[9]	刘若凡, 于忠奇, 赵亦希, EVSYUKOV S A. 法兰约束条件下铝合金杯形件的旋压成形性能[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(1): 105-110.
[10]	王庆, 刘钊, 黄平华, 朱平. 白车身激光焊接过程的变形预测及几何补偿方法[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(1): 62-68.
[11]	王永光1，吴中华2，赵永武2，陈瑶1，刘萍2，陆小龙1，朱玉广1. 超声波协同作用下非离子表面活性剂对铝合金抛光后清洗的影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2018, 52(5): 582-586.
[12]	杨珂1，赵亦希1，冯昌文2，余志华2. 铝合金模压包边工艺尺寸设计方法[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2018, 52(2): 182-187.
[13]	赖睿，蔡艳，吴岳，华学明. 光束焦点位置对双相不锈钢光纤激光#br# 焊接焊缝成形和组织的影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2017, 51(4): 418-.
[14]	沈鸿源1，2，陈华斌2，林涛2，陈善本2. 应用于铝合金焊接中的被动视觉获取[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(03): 341-343.
[15]	王永贵，孙大为，蔡艳，朱俊杰，吴毅雄. CO²激光焊接等离子体图像的三维重建[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2014, 48(05): 600-604.