[发明专利]一种激光焊接等离子体温度实时监测方法

权利要求书

1.一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将工件放置在工作台上，并用焊接夹具夹紧；

步骤2，安装金属探针，所述金属探针边沿距离激光斑点外延距离w为0～3mm，所述金属探针边沿距离所述工件上表面距离h为1～4mm，且所述金属探针轴线方向平行于焊接方向，所述金属探针通过导线连接至电压采集装置的正极，所述工件通过导线连接至所述电压采集装置的负极；

所述金属探针为纯铜管状金属探针；

步骤3，设置焊接参数，设置激光输出功率，焊接速度，保护气流量；

步骤4，开始焊接，通过所述电压采集装置采集测量所述金属探针与所述工件间的电压，并通过下式进行计算，获得激光焊接等离子体温度；

其中T_e为等离子体温度，T_B为工件材料的沸点，m_e为电子质量，k为玻尔兹曼常数，m_i为离子质量，e为元电荷常数，φ_probe为所述金属探针与所述工件间的电压。

2.根据权利要求1所述的一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，所述纯铜管状金属探针的外径为1～2mm，壁厚为0.2～0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，所述纯铜管状金属探针两端分别连接冷却液进管和冷却液出管。

4.根据权利要求1所述的一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，所述金属探针通过夹持装置与激光头连接，金属探针轴线方向平行于焊接方向，并通过冷却液进管和冷却液出管冷却；所述金属探针在夹持装置作用下与激光头轴线呈夹角α，所述α范围在0°<α<10°，使得探针外径边沿与激光斑点边沿的距离w在0到3毫米之间，设置此角度的原因是为了防止，激光束直接与探针相接触。

5.根据权利要求1所述的一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，所述工件材质为金属材料。

6.根据权利要求1所述的一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，所述步骤4，在焊接过程中通过冷却液进管向所述金属探针中持续通入冷却液。

7.根据权利要求6所述的一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，所述冷却液为水。

8.根据权利要求1所述的一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，所述保护气为氩气或氦气。

9.根据权利要求1所述的一种激光焊接等离子体温度实时监测方法，其特征在于，所述保护气流量10L/min～30L/min。