太阳黑子的观测与识别是太阳物理学的重要任务。通过对太阳黑子的观测与分析，太阳物理学者可以更准确地分析以及预测太阳活动。随着观测仪器的不断进步，太阳全日面图像数据量也在快速增长。为了快速、准确地进行太阳黑子的自动识别和标注，本文提出了一种两层的太阳黑子识别模型。第一层模型采用深度学习模型 YOLO，并使用基于交并比的 k均值算法优化 YOLO的参数，最终的 YOLO模型能够识别绝大多数较大黑子和黑子群，仅有极少数孤立的本影较小的黑子未能识别。为进一步提高这类小黑子的识别率，第二层模型采用 AGAST特征检测算法专门识别遗漏的小黑子。在 SDO/HMI太阳黑子数据集上的实验结果表明，应用本文的层次化模型，各种形态的太阳黑子均能被有效识别，且识别速率高，从而能够实现实时太阳黑子检测任务。

研究了外加纵向磁场对SUS316L奥氏体不锈钢激光-稀有气体保护复合焊接接头成形特点、微观组织及显微硬度分布的影响。实验结果表明, 在外加纵向磁场的作用下, 接头的余高减小, 熔宽增大, 成形系数增大, 截面宽而深。外加磁场改变了接头的热循环, 使热影响区析出长条形δ-铁素体, 抑制了晶粒的生长。外加磁场使熔池旋转, 接头晶粒得到细化, 结晶均匀性得到提高, 显微硬度分布变得稳定。这种影响随着磁感应强度的增加而增强, 随着接头深度的增大而减弱。

为了研究磁场对激光焊接的影响, 采用在工件旁放置永磁铁、提供横向或者纵向常磁场对不锈钢进行激光电流热丝焊接的方法, 结合焊缝横截面形状以及焊缝组织等, 对不同磁场下激光热丝焊接头进行了分析。结果表明, 磁场的加入对焊接过程和接头形状有显著影响, 适当的磁感应强度能稳定激光热丝焊接过程, 磁感应强度过大则易造成大量飞溅; 焊缝接头的形状随磁场的方向、极性以及磁感应强度的变化而改变; 横向磁场的加入能提高激光热丝焊接效率; 磁场还能减少焊缝柱状树枝晶区域, 促进胞状晶的形成, 提高焊缝的显微硬度值。外加磁场在焊接熔池中产生了安培力, 安培力是搅拌熔池的主要作用力, 从而改变液态金属流动, 造成激光热丝焊接头形状和组织的改变。

介绍了镀锌钢板激光填丝搭接焊接的方法及设备, 对1.0 mm镀锌钢发现板与0.7 mm普板的搭接接头进行光纤激光填丝焊接。研究了不同焊接参数下焊缝的外观形貌、焊缝宏观截面以及显微组织。发现在合适的工艺条件以及参数下能获得美观的焊缝接头。焊缝显微组织主要为铁素体、珠光体以及贝氏体, 填丝焊热影响区比单激光自熔焊要大, 其主要组织为粗大铁素体。实验结果显示随着激光功率的增大焊缝熔深熔宽均增大, 随着光斑远离焦距位置, 焊缝熔宽增大, 熔深略减小。随着焊接速度的增大, 焊缝熔深减小, 熔宽也呈减小趋势。