隨著工業(yè)對(duì)耐磨、耐腐蝕表面層的需求不斷提升，激光熔覆技術(shù)因其高精度、低熱影響區(qū)和優(yōu)異的表面性能而廣泛應(yīng)用于汽車、航空及能源裝備領(lǐng)域。然而，熔覆質(zhì)量高度依賴熔池動(dòng)態(tài)變化，不可控的熔池形態(tài)會(huì)導(dǎo)致孔隙、裂紋及力學(xué)性能下降。今天一起看實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)激光熔覆熔池動(dòng)態(tài)，深入剖析如何利用創(chuàng)想智控高端熔池監(jiān)控相機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)熔覆過(guò)程可視化與閉環(huán)反饋，從而有效提升熔覆層的表面致密度與結(jié)合強(qiáng)度。

1.激光熔覆熔池監(jiān)測(cè)的重要性

1.1熔池動(dòng)態(tài)對(duì)熔覆質(zhì)量的影響

熔池的形狀、溫度場(chǎng)和冷卻速率決定了熔覆層的微觀組織和結(jié)合界面特征，直接影響抗磨損、韌性及粘附性能。

不穩(wěn)定的熔池易產(chǎn)生孔隙和裂紋，增加后續(xù)機(jī)加工難度及設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。

1.2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的挑戰(zhàn)

激光熔覆過(guò)程中熱輻射強(qiáng)、飛濺顆粒多，對(duì)光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備提出了高耐熱與抗干擾要求。

熔池動(dòng)態(tài)變化快速，監(jiān)控系統(tǒng)需具備高幀率和高動(dòng)態(tài)范圍，確保關(guān)鍵缺陷不被錯(cuò)過(guò)。

2.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)方案

2.1高速工業(yè)相機(jī)

創(chuàng)想智控熔池相機(jī)采用最高可達(dá)超高幀率的高速相機(jī)，精確捕捉熔池瞬態(tài)形態(tài)與飛濺行為，為后續(xù)分析提供可靠數(shù)據(jù)。

2.2紅外成像與溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)

通過(guò)紅外攝像頭實(shí)時(shí)獲取熔池表面溫度分布，可在線分析溫度梯度和冷卻速率，預(yù)警潛在的裂紋生成。

熱場(chǎng)與熔池幾何特征聯(lián)合監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)熔覆過(guò)程狀態(tài)的全方位掌控。

2.3AI智能視覺(jué)與深度學(xué)習(xí)

利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)熔池圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)與形態(tài)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)熔池幾何參數(shù)的自動(dòng)提取與缺陷分類。

結(jié)合事件驅(qū)動(dòng)視覺(jué)傳感器，獲取高頻、低冗余的動(dòng)態(tài)信息，進(jìn)一步提升監(jiān)測(cè)效率與穩(wěn)定性。

3.創(chuàng)想智控熔池監(jiān)控相機(jī)特點(diǎn)

3.1核心硬件規(guī)格

高動(dòng)態(tài)范圍鏡頭：有效抑制熔池高亮區(qū)域過(guò)曝，同時(shí)保留暗區(qū)細(xì)節(jié)。

耐高溫外殼設(shè)計(jì)：在飛濺熔渣與強(qiáng)烈熱輻射環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

可調(diào)角度支架：適配不同工況需求，無(wú)需重復(fù)教學(xué)即可快速部署。

3.2軟件與算法優(yōu)勢(shì)

實(shí)時(shí)圖像處理：基于動(dòng)態(tài)中值濾波算法，消除噪聲并精確提取熔池輪廓。

數(shù)據(jù)記錄與溯源：支持熔覆全過(guò)程視頻/圖像存儲(chǔ)，便于質(zhì)量追蹤與原因分析。

閉環(huán)反饋控制：與激光功率及走位系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)熔池形態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，優(yōu)化熔覆工藝。

4.熔池相機(jī)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用效益

4.1提升表面致密度

實(shí)時(shí)跟蹤熔池幾何變化，避免過(guò)燒或未熔合現(xiàn)象，顯著降低孔隙率并實(shí)現(xiàn)均勻致密。

監(jiān)測(cè)溫度梯度，控制冷卻速率，優(yōu)化固化微觀組織，提升耐磨性能。

4.2強(qiáng)化結(jié)合強(qiáng)度

精確評(píng)估熔覆層與基材的熔合界面形態(tài)，通過(guò)圖像化算法實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)結(jié)合強(qiáng)度并反饋工藝參數(shù)。

AI驅(qū)動(dòng)的缺陷檢測(cè)與工藝修正功能，使結(jié)合界面更加連續(xù)、抗剝離強(qiáng)度更高。

創(chuàng)想智控熔池監(jiān)控相機(jī)以其高幀率、高動(dòng)態(tài)范圍及AI智能算法，實(shí)現(xiàn)了激光熔覆過(guò)程的全流程可視化與閉環(huán)優(yōu)化，大幅提升表面致密度與結(jié)合強(qiáng)度。

審核編輯 黃宇