装甲钢脉冲MIG焊接及高速摄像背光系统设计(3)
HCr21Ni10Mn7 和 H08Mn2SiA 焊丝，在最优焊接工艺参数下对薄板装甲钢进行
焊接，通过光学显微镜、扫描显微镜和能谱分析等测试方法，对焊接接头的组织
成分、 热影响区组织转变规律进行了研究。 试验结果表明， 薄板装甲钢的脉冲 MIG
焊焊缝抗拉强度比较高，能够满足接头性能要求，焊缝区的硬度比较低，热影响
区硬度较高，热影响区软化区间较窄。1.3、高速摄像背光系统技术现状
1.3.1、激光背光
随着激光技术的发展、成本的降低，其作为高速摄像背光的应用也越来越普
及，绝大部分科研机构都是采用激光做背光。激光做背光有其本身的优势，但也
存在着不足，有待于科研工作者进一步对其进行改进和优化。
激光做背光的优势：
（1）激光为单色光，平行度很高，在光强比的调节上也很方便，同时可以利
用扩束作用采集到视场较大、清晰程度较高的画面；
（2）激光为单色光，滤光片的选择比较容易，可以更好的利用滤光片最大限
度的滤掉电弧光，从而获得清晰的图像；
（3）激光强度非常高，其光强可以远大于电弧光强，从而能够完全覆盖电弧
光。
激光做背光的不足：
（1）由于激光具有相干性，光路系统对光路中的污物更敏感，一旦有污物存
在，例如焊接过程中产生的金属飞溅，将会对光路系统造成很大的影响，从而严
重破坏所采集的图像的清晰度；
（2）所需激光器的功率较大，一般在 15mW 以上，价格都在三十万人民币以
上，所以成本较高，这也是其利用受到限制的一个重要因素。
杨立军[8]
等人以激光为背光研究了 CO2焊短路过渡过程，通过对光路的合理
设 计 、 选 择 合 适 的 拍 摄 方 案 ， 获 得 了 比 较 清 晰 的 短 路 过 渡 图 像 。乔慧娟 等人建立了以激光为背光的高速摄像系统，并利用此系统在线观测
和监控焊接过程，取得了较好的效果。以下为其拍摄的 TIG 焊电弧图像，钨极和
电弧形态清晰可见。