A304不锈钢NdYAG激光焊接等离子体电信号频谱特性及其深熔判断

本文主要探讨了A304不锈钢在Nd:YAG激光焊接过程中光致等离子体电信号的频谱分析。研究者采用无源电探针技术，对不锈钢在不同激光焊接模式下的电信号进行实时监测，以此来理解激光焊接过程中的等离子体行为及其对焊接质量的影响。 文章首先详细描述了实验方法，即通过改变Nd:YAG激光的参数，如功率、频率和脉冲宽度等，创建了多种激光焊接模式。然后，作者对这些条件下产生的等离子体电信号进行了深入研究，分析了其波形图和频谱特性。波形图反映了电信号的时间域特征，而频谱图则揭示了信号在频率域的分布，这对于理解焊接过程中能量转换和材料处理的精细过程至关重要。 研究结果显示，不同的激光焊接模式导致了等离子体电信号频谱的显著差异。特别是在500~1000 Hz这个频率范围内，等离子体电信号的谱强度E（代表信号的能量强度）的大小可以作为判断焊接深度的重要指标。当E值较大或超过特定阈值时，说明正在进行深熔焊，即激光能量足以使金属局部融化并形成连续的焊缝。 此外，文中还讨论了焊缝横截面成形特征与等离子体电信号的关系。焊缝的形状和尺寸，例如焊缝宽度、余高和熔池深度，都可以通过分析电信号的变化间接推断出来。这为优化焊接工艺提供了重要的依据，使得工程师可以根据等离子体电信号的频谱分析来调整激光参数，以达到最佳的焊接效果和生产效率。 这篇文章不仅提供了对A304不锈钢Nd:YAG激光焊接过程中的等离子体电信号行为的深入理解，也为激光焊接技术的实际应用提供了理论支持和实用工具。通过分析等离子体电信号频谱，研究人员能够更精确地控制焊接过程，提高产品质量和生产效率。