激光焊接硅钢片熔池研究及数值模拟

作者：胡炳阳; 陆雨阳; 陈彦秋; 刘禹; 胡磊; 彭俊; 杨家林

来源：激光与光电子学进展, 2024, 1-18.

• 激光焊接
• 熔池
• 图像处理
• 数值模拟

硅钢片由于其良好的磁性能被广泛运用于电机定子铁芯生产。熔池是焊接过程中重要的物理现象，其动态行为影响了焊接质量。本文对焊接熔池进行研究，通过焊接过程视觉监测和数值模拟相结合的方式研究了焊接参数对熔池的影响规律及熔池的温度场变化情况。同时，改进了UNet网络模型，在实现网络轻量化的同时提高了网络性能，能够准确分割出熔池并提取特征。平均交并比和平均像素精度分别达到95.91%和98.59%，均优于原始模型。数值模拟结果表明熔池面积和焊接深度与熔池温度呈正相关，监测熔池面积能够较好反映焊接深度变化。这有助于实现焊接过程的在线监测和焊接深度预测。

• 单位
  无锡隆盛科技股份有限公司; 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所; 江南大学