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大功率切割加工厚板使用技术时间：2013-09-17 加工质量管理 图6 板厚20mm配管的YAG激光焊接结果原子能领域的焊接其质量管理比较严格，要求能长时间稳定地焊接。在废炉拆除切割方面，从其远距离操作性来看，加工过程中加工状况的监视技术是重要的开发项目之一。下面介绍焊接加工中的监视方法。 5.1 加工中焊接状况的监视 图6 板厚20mm配管的YAG激光焊接结果图10示出监视头的构成。监视时，以光轴和同轴抽出焊接状况的图像，同时分光、探测焊接部的发光。为了使熔深加深，采用脉冲振荡。根据焊接状况图像，对熔池形状和焊接坡口线位置进行图像处理，并向操作人员提供视觉信息。焊接部的发光抽出，与以前所实施的采用多条监视光纤的方法对应，因为焊接头所要求的空间制约条件并不严格，用一根监视光纤把用半反射镜分出的光抽出。下表中示出焊接部发光的抽出方法。这里采用的是在抽出焊接参数、激光器输出、焦点位置变化的同时，探测穿透焊接时内部波稳定性和焊接保护状况。
图6 板厚20mm配管的YAG激光焊接结果相对于各种监视对象，激光器输出和内部波状态，监视波长取940nm,探测了脉冲断开时熔化池的发光。从这个波长所使用的传感器(硅光二极管)的光谱响应特性和监视对象的温度变化范围，根据普朗克辐射定律进行波长选定解析，实际上又对各种波长进行了监视，最后选出灵敏度最好的监视波长。关于焦点位置变化，抽出脉冲接通时YAG激光器的反射光，关于保护状况的稳定性，为了探测更高温度时激光光圈的发光，把脉冲接通时400nrn的短波长光抽出。 5.2监视结果 图6 板厚20mm配管的YAG激光焊接结果图11示出焊接输出的监视结果与熔深深度的比较。从此结果中可以看出，熔深深度变化0.4mm时，就可探测到输出功率100W左右的焊接变化。图12示出焦点位置和YAG激光器反射光及熔深深度的关系。这里虽然采用焦点深度Bf=200mm的大透镜，但是可以探测士4mm的熔深变化。图13示出穿透和未穿透时的发光强度变化。穿透焊接时，因为熔融金属在板内穿过，所以发光强度下降，于是就能探测到可以获得稳定的内部波焊道的状态。
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