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摘要
为了研究激光熔覆过程中熔池的形状和尺寸信息,采用与激光头同轴集成的CMOS相机对熔池进行拍摄,借助LabVIEW视觉模块的图像采集和图像处理功能,自主开发了一套激光熔覆熔池图像实时处理系统。通过此系统,可在激光熔覆过程中在线监测熔池并快速有效提取熔池特征信息,并得出激光熔覆三个主要工艺参数对熔池长度、宽度、面积的影响规律。采用半导体激光器对316L不锈钢粉末进行单道激光熔覆实验,结果表明,随着扫描速度由6 mm/s减至2 mm/s,激光功率由700 W增至1 300 W,熔池面积和宽度增大,熔池长度相对其单道熔池长度平均值的波动程度增大,熔池长度和面积随着送粉量在4.2 g/min至14.8 g/min范围内的增加而增加,而熔池宽度变化并不明显。熔池监测结果可作为激光熔覆闭环控制的输出,通过控制输入参数维持熔池稳定,获得良好熔覆效果,为激光熔覆闭环控制研究奠定基础。
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