完成单位：黄埔海关技术中心、广东工业大学、广东农工商职业技术学院、广州中检科技有限公司

完成人：张南峰、高向东、陈龙凤、李法春、黄军辉、游德勇、

　　　　张艳喜、冯文希、廖中文、陈述官

成果简介：

　　研究成果为大功率激光焊接和激光电弧复合焊接过程中微焊缝焊缝的自动识别与跟踪，以及焊接质量的在线检测提供了重要的理论基础，同时为焊接自动化提供解决方案，具有重要的应用价值。

　　（1） 发现利用近红外热像、匙孔形变、自适应卡尔曼滤波对微间隙焊缝进行可靠识别与跟踪的新方法，实现激光焊接过程微间隙焊缝的准确识别跟踪。

　　（2） 提出包括可见光感应光电传感器、反射光电传感器、光谱分析仪、辅助成像高速摄像机、X射线成像摄像机等多传感方法，建立高精度分类器实现对熔池表面典型缺陷的准确识别。

　　（3） 提出结合焊接条件与焊接状态的模型驱动检测技术，通实现激光焊接状态参数的准确预测及焊后缺陷的有效识别。

　　（4）通过双高速相机监测激光电弧复合焊接中焊缝上下表面状态，准确提取金属蒸汽和飞溅等特征，能准确评估焊接过程稳定性与质量，并为自动激光-MAG复合焊接的应用奠定理论基础。

创新点及科学价值：

　　1．针对激光电弧复合焊接技术在超大功率激光焊接厚板领域应用过程所存在的焊缝间变化大及焊接过程易变形等问题，设计了红外热成像传感检测技术。

　　2．融合可见光感应光电传感、激光反射感应光电传感、光谱分析、近红外高速成像、可视域高速成像、辅助光高速成像和X射线高速成像的多传感方法，通过对这些信号进行相关性分析，研究发现激光焊接过程液态、气态及等离子体之间存在稳定状态存在零相关度，但在非稳定状态存在明显的多特征正负相关性。

　　3．发现了结合焊接条件与焊接状态的模型驱动检测新方法，结合多传感器测量信号时频特征与焊接状态的相关性，揭示了典型焊接缺陷成型时所体现的复杂非线性状态变化规律。

社会经济效益：

　　该项目研究内容已在广东锻压机床厂有限公司、广州番禺高勋染整设备制造有限公司等企业和单位得到推广应用，涉及的项目包括大型机械装备三维复杂焊接机器人焊接及焊缝成形自动检测关键技术、运输车辆结构体自动焊接及焊接质量多传感在线检测技术、卫星制造用材自动焊接及无损探伤关键技术研究，通过应用取得了显著的经济效益和社会效益，提高了生产效率和产品质量，有效的解决了目前大型机械装备机构件半封闭焊缝人工焊接存在的加工效率低，作业环境恶劣、员工人身危害大等问题。

应用前景：

　　该项目在激光焊接、激光电弧复合焊接和电弧焊接方面做出了重要研究，并获得学术界充分肯定，研究成果得到国内外学术界的普遍认同和应用，在国际权威期刊和国际学术会议上发表论文270余篇，被多个国家和地区的同行他引600多次，研究成果处于国内领先地位。研究成果已在多家企业得到应用，并取得了显著的经济和社会效益。课题具有前沿性，研究成果处于国内领先的地位。