[发明专利]一种宽带激光熔覆熔池轮廓曲线及其建模方法

摘要

本发明涉及一种宽带激光熔覆熔池轮廓曲线及其建模方法，熔池轮廓曲线方程为，XOY坐标系是以熔池前沿中点为原点O、熔覆扫描方向为x轴负方向建立的笛卡尔坐标系，y是熔池轮廓曲线在XOY坐标系中的纵坐标、x是横坐标、W_m是熔池中心宽度、W₀是熔池边缘宽度、L_m是熔覆方向上熔池总长度。该曲线是通过宽带激光熔覆工艺试验的熔池形状检测结果总结得到的，该熔池轮廓曲线的建模方法准确性高，采用简单而有效的熔池几何参数描述熔池形状信息，为宽带激光熔覆工艺过程监控及熔覆层质量控制提供理论依据和数据参考。

主权项

1.一种建立宽带激光熔池轮廓曲线的建模方法，其特征在于：包括以下步骤，/nS1、根据工艺条件选择工艺参数进行宽带激光熔覆中心复合设计试验，采用由CCD/CMOS、滤光系统组成的熔池检测系统实时采集试验熔池图像；/nS2、裁剪试验熔池图像并进行预处理，通过图像测量熔池几何尺寸，几何尺寸包括熔池中心宽度、熔池边缘宽度、熔覆方向上熔池总长度和熔池中心到凝固边缘的距离；/nS3、推导宽带激光熔覆熔池轮廓曲线方程，方程如下，/n /n其中，XOY坐标系是以熔池前沿中点为原点O、熔覆扫描方向为x轴负方向建立的笛卡尔坐标系，y是熔池轮廓曲线在XOY坐标系中的纵坐标、x是横坐标、W_m是熔池中心宽度、W₀是熔池边缘宽度、L_m是熔覆方向上熔池总长度，熔池宽度最大值出现在轮廓曲线一阶导数为0处且最大值等于熔池中心宽度，对熔池轮廓曲线方程计算一阶导数，i，j取值与L_m、L₀相关且相互间存在等量关系，/n /n其中，L₀是熔覆方向上熔池中心到凝固边缘的距离；/nS4、验证宽带激光熔覆熔池轮廓曲线方程，在工艺参数范围内随机选取一组工艺参数进行宽带激光熔覆试验，将获得的熔池几何参数代入熔池轮廓曲线方程，对比熔池轮廓曲线与图像实际熔池边缘的误差，验证曲线方程的准确性。/n