摘要

激光熔化沉积(LMD)工艺成形过程中温度测量可以为零件的实时质量控制提供关键信息,针对目前液相金属表面发射率测量不准确、误差较大的问题,搭建基于LumaSense MCS640红外热成像仪的熔池温度监测系统,实现熔池发射率标定及其尺寸测量。基于激光辐射区域中液固相变发生处温度梯度急剧变化这一特征,通过对沿扫描方向的温度二阶导数最大值点进行识别,确定液固相变发生的起始点,成功提取熔池边界辐射温度,标定熔池发射率,根据绘制的熔池中心点冷却曲线验证标定的合理性;通过设计标定实验,实现热成像仪的空间尺寸标定,获取熔池传热特征,并根据熔池红外图像上的特定等温线来提取熔池物理尺度的几何参数(熔池的长、宽和面积)。