1、高功率光纖激光器以其高效率、大功率、高光束質(zhì)量、穩(wěn)定性好，使用方法簡(jiǎn)便,可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，在汽車、能源、航空制造等工業(yè)領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。在激光焊接中，等離子體對(duì)光束-工件能量耦合有著重要影響，包含著控制焊接質(zhì)量的重要信息，熔池液體的流動(dòng)和小孔狀態(tài)直接影響焊接質(zhì)量的好壞和焊接過(guò)程的穩(wěn)定性。但是高溫、高亮度、不斷變化的等離子體的干擾使得對(duì)激光深熔焊接過(guò)程的直接觀測(cè)受到很大影響。
　　 本文搭建了高速攝像系統(tǒng)平臺(tái)，對(duì)于高速攝

2、像機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、背光光源、光學(xué)鏡片和同步信號(hào)發(fā)生器等元器件的組合和選用滿足光纖激光焊接過(guò)程高速攝像的基本要求；利用高速攝像系統(tǒng)，根據(jù)具體拍攝目標(biāo)的特點(diǎn)，綜合恰當(dāng)選擇背光系統(tǒng)、光學(xué)鏡片組合、光學(xué)放大率和高速攝像機(jī)參數(shù)，偏軸拍攝光纖激光焊接過(guò)程中的等離子體、熔池和小孔，可以較清晰地獲取焊接熔池、小孔和等離子體的動(dòng)、靜態(tài)特征；獲得了不同激光功率下光纖激光焊接小孔和熔池的實(shí)際尺寸，可以為光纖激光焊接熔池和小孔的模擬提供可靠的參考依據(jù)；等離子體

3、高速攝像結(jié)果顯示熔池上方的擴(kuò)散等離子體長(zhǎng)大、脫離熔池小孔并逐漸完全消散的過(guò)程不斷重復(fù)，形成周期性振蕩。
　　 利用數(shù)學(xué)軟件Matlab的圖像處理模塊對(duì)等離子體圖像和部分熔池圖像進(jìn)行了圖像處理，提取了等離子體和熔池邊界；由于熔池圖像本身特點(diǎn)，其邊界提取程序適應(yīng)性較差，而等離子體圖像處理程序具有較好的適應(yīng)性，制作了等離子體圖像處理的圖形化用戶界面來(lái)簡(jiǎn)化操作。等離子體與小孔圖像處理結(jié)果顯示：隨著激光功率的提高和焊接速度的降低，等離子體

4、面積整體上都呈增大趨勢(shì)。這是由激光功率密度的增大造成的；但是同時(shí)發(fā)現(xiàn)用平面圖像等離子體面積反映等離子體大小具有一定的局限性；光纖激光深熔焊接小孔大小不但存在高頻波動(dòng)，還存在周期性的低頻波動(dòng)。
　　 將焊縫成形與高速攝像結(jié)果結(jié)合起來(lái)加以研究，高速攝像熔池大小波動(dòng)周期與焊縫表面周期性不均勻波動(dòng)形貌周期有較好的對(duì)應(yīng)性；高速攝像圖片可以反映焊接過(guò)程的穩(wěn)定性和焊縫成形的好壞。以圖像處理方面的研究為基礎(chǔ)，結(jié)合高速攝像圖片與焊接過(guò)程和焊縫成形