依据OCT的激光焊接熔深进程监测

  在激光焊接进程中，一般经过DOE验证，然后确认工艺窗口，投入产线运用，一般一般以为在焊接进程中熔深熔宽是安稳的，契合工艺要求的，但实际运用的进程中，因为设备自身精度、振荡、人工保护运用的进程、外界工况等也时刻在改变之中。比方激光器的功率动摇、焊接头镜片脏污导致的功率衰减、热效应导致的焦点飘移、保户气动摇、空隙改变、台阶改变、工件污染、变形等等，现场有十分多的不安稳要素对焊接最主要的参数熔深构成极大的影响；可是熔深数据又无法直接调查，无法知道焊缝内部状况，所以当时焊接缺少最要害的一环，对焊接内部质量的进程实时监测。

  传统的办法是经过切金相，可是相同一个焊缝，切金相仅仅看到一个界面，无法代表整体状况，如下图所示：

  由上图能得出，且不管激光加工现场的工况多变性，自身当下针对焊缝熔深的查验测验手法就存在极大的差错，不同的方位做金相成果就有动摇，且费时吃力，还做不到全检，理论上电池作为高危产品，是应该对每一个产品的质量进行全周期管控，所以焊中监测必不可缺。

  当时技能办法主要是经过焊接进程产生的不同信号来监测焊中熔深的办法，如多波段光辐射强度、光学图画和声波等信号，经过收集这些信号对焊缝熔深进行联络建模，确认不同特征信号和熔深的联系，能够直接反映熔深信息。可是，这一些办法并不是对熔深的直接丈量，简单受焊接进程工艺参数、设备安稳性的影响，在接连监测的状况下无法获取熔深信息，也没办法确保熔深精度。因而，研讨直接丈量熔深的办法对激光焊接在线质量监测显得很重要。

  在激光焊接熔深在线监测范畴，使用 OCT 丈量光束与焊接光束同轴一起作 用在工件上，能够直接丈量熔池小孔的深度，完成激光焊接熔深在线监测的方针。该办法选用低相干干与精细测距原理，不受焊接进程小孔产生的电磁辐射所搅扰，满意接连监测状况下的高丈量精度要求，实时获取得到的丈量成果可用于焊接功率的调整，完成熔深丈量与焊接自适应质量操控的闭环反应操控。

  OCT熔深监测体系以SD-OCT为根底，经过将OCT参阅光束和激光焊接光路进行同轴耦合，依据宽谱光源的低相干性来获取匙孔深度信息。OCT熔深监测体系原理如图1、2所示：

  体系丈量熔深的详细原理如下：SLD 宣布的宽谱光源经过光纤耦合器分束，一束进入参阅系光路，经反射镜反射 后原路回来；另一束进入丈量光路，经光纤准直器构成准直光后进入焊接头，经焊接头合束镜与加工激光合束，两束光经过焊接头聚集镜一起聚集于工件，加工激光在工件上构成安稳的小孔，而丈量光束进入匙孔底部经过散射光后回来。从丈量光路和参阅系光路回来来的光经过光纤耦合器产生干与，由光谱仪线阵相机拍照得到原始光谱干与条纹图画，再经过傅里叶核算光程差得出相对深度，由此得出匙孔深度。

  [2]谢冠明,王三宏,张跃强,彭和思.依据光学相干层析的激光焊接熔深监测办法研讨[J/OL].光学学报:1-19[2023-04-11].