激光焊接过程是激光与被焊材料相互作用的复杂过程,对激光焊接过程进行实时监测是提高焊接稳定性,保证焊接接头质量的重要举措,同时对监测信号的分析也为后期实现激光焊接质量优化控制做了一个良好的铺垫。本论文从软件和硬件两个方面对激光焊接实时监测系统做了全面的研究,硬件上设计了蓝紫光、红外及声音三路信号调理电路和信号采集电路,实现了激光焊接过程物理信号到电信号的转化、电信号的传送、A/D 转换等功能; 软件部分设计了信号实时采集、存储及数据分析等的软件模块。并通过一系列实验验证了系统的可靠性,同时对采集信号的有效性和准确性做了详细的分析。激光焊接过程中光致等离子体辐射出蓝紫光到可见光波段范围的光信号,熔池辐射出红外波段的光信号,另外还包含声发射信号。依据光辐射波长主要集中在蓝紫光波段和红外光波段的特点,建立了采用光IC、InGaAs PIN 光电二极管以及驻极体传声器为信号传感器的蓝紫光、红外、声音信号三通道数据实时采集硬件系统。软件系统的设计基于NI 公司LabVIEW 平台,采用图形化G 语言设计,实现了数据实时采集记录、存储、数据平均值计算、数据功率谱计算的功能。利用该系统对激光焊接过程进行实时监测,进行了四组工艺条件改变的信号采集实验。实验中激光功率从1000W～1800W 间隔100W 递增; 焊接速度从0.8m/min～3.4m/min 间隔0.2m/min 递增; 侧吹气流量从1.5m3/h～0.5m3/h 递减; 透镜中心到工件表面距离从123mm～126.5mm 间隔0.5mm 递增进行焊接。实时监测系统在焊接过程中得到了随激光功率、焊接速度、侧吹气流量和离焦量改变的一系列蓝紫光、红外光和可听声音信号,参照工艺条件以及焊缝特征对采集的信号加以分析,验证了监测系统的可靠性、稳定性,同时证明了该系统对工艺条件改变的灵敏度,充分说明了该监测系统能够满足激光焊接实时监测的需要。