鋁合金焊前激光清洗的等離子體光譜在線檢測

佟艷群，陸勤慧，周建忠，姚紅兵，葉云霞，任旭東*

1. 江蘇大學機械工程學院, 江蘇 鎮江 212013 2. 江蘇大學微納光電子與太赫茲技術研究院，江蘇 鎮江 212013

引 言

鋁合金在汽車、航空航天等領域被廣泛應用，鋁合金焊接技術常見缺陷之一焊縫內存在氣孔降低焊接質量，氧化物為氣孔主要來源之一[1]，采用激光清洗技術對鋁合金進行焊前預處理可有效去除氧化物減少氣孔生成。相對傳統機械清洗或化學清洗方式[2]，激光清洗具有高效、精密、安全等優點，但激光清洗技術本身也存在導致基體損傷的風險[3]，因此在線檢測激光清洗過程有利于實時判斷激光清洗效果，也可促進鋁合金焊接與預處理裝置的集成化。

激光誘導等離子光譜(LIBS)具有檢測速度快、檢測精度高、多元素同時檢測等優點，在環境、冶金、食品等領域得到了廣泛應用[4-8]。LIBS技術應用于合金成分檢測時擁有較低的檢出限和較高的準確性[9]，Yang[10]等對不同樣本采用迭代權重調整方法校準了高溫環境下鋼材的LIBS光譜，證明了LIBS在工業在線測量中的潛力。Ahmed[11]等利用X射線能譜及飛行時間質譜驗證了LIBS在黃銅成分檢測時的準確性。Lei[12]等利用LIBS光譜對TC11鈦合金中5種元素進行定量分析，并采用T檢驗法與GB/T 4698數據進行比較，結果表明LIBS是一種快速準確的鈦合金成分定量分析方法。有研究采用SVM算法處理鋼鐵合金LIBS光譜，驗證了LIBS應用于復雜樣品定量分析的可行性。Boué-Bigne[13]研究了鋼材表面氧化物LIBS光譜，確定了一種快速判別鋼材表面清潔度的方法。……