隨著國內(nèi)外軌道交通事業(yè)的迅速發(fā)展,不銹鋼車體以其優(yōu)良的耐腐蝕性、高強(qiáng)度、高安全性、低全壽命周期成本及輕量化等特點(diǎn)獲得廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)不銹鋼軌道車輛車體的輕量化制造,主要采用薄板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。不銹鋼車體通常采用厚度為0.5-4mm的薄板搭接焊接形式。不銹鋼車體側(cè)墻采用能量密度高的搭接激光焊方法,以盡量減小焊接變形,獲得良好的車體外觀質(zhì)量。由于搭接激光焊縫尺寸很小,焊接質(zhì)量控制難度較大,需要采取一定的技術(shù)手段對焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢測。針對不銹鋼薄板搭接激光焊縫質(zhì)量檢測的需求,試圖通過對搭接激光焊縫表面形貌特征的分析,找到一種便捷、高精度的激光焊縫質(zhì)量評估手段。本文結(jié)合不銹鋼車體激光焊部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開發(fā)了一種激光焊縫表面質(zhì)量全自動(dòng)掃查檢測裝置,適用于一定尺寸范圍的激光焊縫表面輪廓檢測,可以實(shí)現(xiàn)非接觸、高精度、智能化的檢測。根據(jù)表面輪廓的變化和計(jì)算機(jī)生成的圖像,評估工藝的穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量,解決了現(xiàn)有無損檢測技術(shù)精度低、檢測條件苛刻的問題。檢測裝置由工業(yè)計(jì)算機(jī)、激光測距傳感器、掃查驅(qū)動(dòng)器等組成,所用的激光位移傳感器焦距30 mm,量程±4 mm,光斑直徑0.1 mm,圓形光斑,采樣周期200μs,非常...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 不銹鋼的焊接工藝特點(diǎn)
        1.2.1 不銹鋼的分類及化學(xué)成分
        1.2.2 奧氏體型不銹鋼的焊接特點(diǎn)
    1.3 激光的研究及應(yīng)用
        1.3.1 激光的產(chǎn)生及特性
        1.3.2 激光焊的原理及其在不銹鋼車體制造上的應(yīng)用
    1.4 焊縫外觀檢測的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 激光焊試件制備
    2.3 激光焊縫表面質(zhì)量全自動(dòng)掃查檢測裝置設(shè)計(jì)
        2.3.1 檢測系統(tǒng)主要硬件
        2.3.2 檢測裝置工作原理
        2.3.3 激光焊縫表面檢測裝置軟件控制方法
    2.4 金相試樣的制備
    2.5 拉伸試驗(yàn)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 不銹鋼薄板搭接激光焊縫外觀檢測原理與精度分析
    3.1 激光三角法的基本原理
    3.2 檢測精度的影響因素與解決措施
        3.2.1 傳感器精度分析
        3.2.2 試樣表面狀態(tài)的影響
        3.2.3 光束直徑的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 不銹鋼薄板搭接激光焊縫表面檢測分析
    4.1 焊縫表面單輪廓的微觀分析
    4.2 焊縫表面單輪廓線的平滑處理
        4.2.1 移動(dòng)平均濾波
        4.2.2 中值濾波
        4.2.3 小波去噪
    4.3 濾波效果分析
        4.3.1 簡單移動(dòng)平均濾波法去噪處理
        4.3.2 Savitzky- Golay濾波法去噪處理
        4.3.3 中值濾波法去噪處理
        4.3.4 小波去噪處理
    4.4 濾波效果與金相照片對照分析
    4.5 焊縫外觀輪廓自動(dòng)識別
        4.5.1 焊縫外觀輪廓的傾斜修正
        4.5.2 焊縫外觀輪廓的特征提取
        4.5.3 不同特征識別方法的誤差分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 激光焊縫外觀成像及焊縫力學(xué)性能分析
    5.1 焊縫外觀成像效果
        5.1.1 焊縫外觀整體成像效果
        5.1.2 焊縫外觀細(xì)節(jié)成像效果
    5.2 焊縫力學(xué)性能的評價(jià)
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介及攻讀碩士期間取得的科研成果
致謝



本文編號：3993183