一种激光焊接过程温度场的测量方法

摘要

本发明属于测量技术领域，涉及一种激光焊接过程温度场的测量方法。本发明在激光焊接中，利用金属焊接时焊接接头横断面的熔合线，以及它代表的温度值（材料熔点温度值），设计一种激光焊接过程温度场的测量方法，对利用目前的红外热像仪及其软件处理系统所获得的热像和温度场进行精确标定，解决目前激光焊接时，由于金属蒸汽/等离子体辐射、温度变化快等本质因素的影响，所造成的利用现有红外热像系统获得的温度场结果与实际相比误差大，同时没有准确标定方法这一重要难题。本发明弥补了目前利用红外热像仪测量激光焊接温度场存在的障碍，为精确测量激光焊接过程中的熔化区及其热影响区域的温度场分布提供了途径。

主权项

一种激光焊接过程温度场的测量方法，其特征在于：（1）首先在焊缝上预设红外热像仪拍摄位置，用红外热像仪拍摄在激光焊接过程中此处的图像，并通过红外热像仪的软件，获得激光焊接该材料试件时熔化区域及其热影响区域的温度场分布图像和数据文件；（2）将焊接后的试件在步骤（1）中的预设位置处进行焊接接头形貌的金相取样，在显微镜下获得该焊接接头的横剖面图像以及相应标尺，在接头图像中按照接头材料组织的变化，在焊缝上表面上确定焊缝的两条熔合线位置点，并根据被焊接材料的熔点确定两条熔合线位置点的温度；（3）将相同位置处的焊缝上表面上确定的焊缝两条熔合线位置点的温度值与红外热像仪拍摄在此处的图像数据文件中的温度值进行比较：（3.1）红外热像仪拍摄在此处的图像数据文件中的温度值高于焊缝上表面上确定的焊缝两条熔合线位置点的温度值，调整红外热像仪的发射率，使红外热像仪的发射率增加，直到两个温度值相同；（3.2）红外热像仪拍摄在此处的图像数据文件中的温度值低于焊缝上表面上确定的焊缝两条熔合线位置点的温度值，调整红外热像仪的发射率，使红外热像仪的发射率减小，直到两个温度值相同；（4）将调整后的红外热像仪的发射率输入到红外热像仪的软件中，对在先获得的温度场分布图像和数据文件进行修正，得到被焊接材料的最终温度场分布图像和数据文件。