增材制造、焊接、3D打印

激光焊接在焊接质量和效率等各方面都具有明显优势。由于激光束的光斑直径较小，使得激光束准确对中焊缝成为实现高质量焊接的前提。因此，准确跟踪焊缝是激光焊接的关键所在。机器视觉检测是焊缝跟踪的主要方法之一， 通过高速摄像机拍摄动态熔池图像序列，获取熔池特征参数，分析焊缝路径偏差与熔池特征参数之间的内在规律，建立焊缝路径与激光束偏差实时测量的视觉模型。然后输出调整量给机器人控制器,控制机械手指引焊枪运行,实现自动跟踪。

增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。

激光金属增材制造通过金属材料快速熔化、凝固并逐层堆积的方式实现金属零件的近净成形。成形过程中 温度梯度大，在零件内产生热应力和热变形，导致冶金缺陷以及显微组织性能退化，因此温度场检测、分 析 与 控 制 一直是金属增材制造的关键问题。为此，综述了国内外增材制造温度场的有限元仿真分析，基于红外热像仪和高 温计等仪器的成形表面、熔池温度在线检测分析，成形温度闭环控制与基板预热控制等方面的研究进展，比较了现有的增材制造温度场检测、分析与控制技术的优缺点，并分析了未来的发展趋势。