高速视觉测量系统在激光熔覆技术中的应用

　　激光熔覆技术作为一种新兴的制造加工以及修复强化金属零部件的方式，被广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工等领域。
 

　　激光熔覆技术中成型零件的尺寸精度、表面粗糙度、致密度以及各项力学性能与熔覆层的质量密切相关。千眼狼高速视觉测量系统对熔覆层宏观形貌以及其形成机理的研究，对于优化工艺参数，指导工艺过程的实施具有重要作用。
 

　　该技术主要是利用高能激光束快速熔化金属表面层和粉末材料形成熔池，再冷却形成防护熔覆层。由于加热冷却速度极快，熔层中可能存在的氧化物和其它杂质来不及释放，而送粉过程中送粉量和不同激光功率下利用率也不同，在瞬间凝固结晶后，这些影响因素都会容易产生裂纹和凝固缺陷。
 

　　采用千眼狼高速视觉测量系统对激光熔覆的熔池和落粉融化状态进行可视化观测，对覆层宏观形貌以及其形成机理进行研究，分析了工艺参数对熔覆的影响规律，指导工艺过程实施，进一步提高激光熔覆质量。
 

　　激光熔覆熔池观测。千眼狼技术工程师采用5KF20高速摄像仪在1920*1080@3000FPS采集参数下搭配弧光抑制解决方案拍摄激光熔覆的熔池，观察熔池界面张力作用情况以及演化过程。 

　　金属粉送粉、融化状态观测

 

　　在采集送粉技术过程中，千眼狼技术工程师采用了1216*468@4255FPS采集参数拍摄激光熔覆的落粉状态，观测不同激光功率下激光熔覆送粉状态和融化形成过程。
 

　　通过改变不同实验参数配置，观察送粉时状态和熔池动态变化过程，不同激光功率下，不同克数的金属送粉，激光熔覆利用率不同。在实验过程中，科研老师通过反复观测，找寻各个配方下的最佳参数配比，避免气体压力和温度变化对送粉精度的影响。高精度的保证送粉工艺过程的稳定性，确保不间断的进行超高速激光熔覆，保持最佳熔覆质量。