激光焊接作为新型焊接技术,以其能量密度高、焊接热输入小、焊速高等优点日益受到重视。在激光焊接过程中,随着激光能量的增大,会产生激光焊接等离子体,它对焊接过程有着重要影响,甚至能够决定焊接的成功与否。因此,对激光焊接等离子体的检测研究具有重要意义;研究等离子体性质和内部作用机制,有助于深入理解激光焊接作用机理,改进激光焊接工艺。等离子体的诊断与检测主要有声、光、电及光谱方面的方法,其中光谱和高速摄像等宏观研究方法使用较多,而电信号应用较少。国内外研究多采用单一检测方法,各信息结果孤立;而激光焊接等离子体波动变化剧烈,这就需要在较高时间分辨率下进行研究;对实时条件下激光等离子体波动现象的光谱诊断研究也尚不多见。为此,本文自主设计了光谱信号、电信号以及高速摄像同步采集系统,对相同时刻下的激光焊接等离子体进行多维信息采集。通过分析等离子体特征参数以及波动特征,来研究激光焊接等离子体的能量与物质传输规律。对激光焊接等离子体采集到的同步信号进行分析后,可以得出:光电采集系统能够全面获取等离子体特征信息,各信号参数特征明显,其变化规律与等离子体波动规律一致,可以全面表征等离子体特征及变化规律。采用方波脉冲激光进行焊接实验,发现等离子体波动现象有两种表现形式。采集到的多维信号能够解释等离子体的波动性现象,且符合相关理论。对采用活性剂的激光焊接研究后发现,复合信号特征能很好的对应活性剂作用机理。本文设计的多信息复合采集系统,可以对激光焊接等离子体进行多维信息分析,具有很好的实用性,为研究激光焊接本质提供了有效的方法。