熔化極氣體保護焊電信號與焊接過程穩(wěn)定性的相關(guān)性研究.pdf

1、熔化極氣體保護焊焊接電流、電弧電壓等電信號反應(yīng)了焊接過程的穩(wěn)定性。電信號的特征參數(shù)可以方便、直觀地描述焊接過程的穩(wěn)定性，有效提取與焊接過程穩(wěn)定性相關(guān)的電信號特征參數(shù)是用電信號描述焊接過程穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題。本文通過采集、分析焊接電信號，提取其特征參數(shù)，實測焊接飛濺率，結(jié)合熔滴過渡的高速攝像，研究了焊接電信號與焊接過程穩(wěn)定性的相關(guān)性，為熔化極氣體保護焊焊接工藝性能的定量評估、焊絲質(zhì)量評價提供科學(xué)方法。
　　本文進行了鍍銅焊絲、無鍍銅焊

2、絲、藥芯焊絲不同工藝條件下的焊接工藝實驗，利用電流電壓傳感器和A/D轉(zhuǎn)化模塊，實時采集了焊接電流、電壓等電信號。對原始電信號數(shù)據(jù)采用S-G對曲線平滑后，進一步采用毛刺角度隸屬度函數(shù)模型的方法處理，有效地剔除了干擾信號，解決了無法從采集的原始電信號中準(zhǔn)確提取出其特征參數(shù)問題。分析平滑后的電信號波形和熔滴過渡的高速攝像照片發(fā)現(xiàn)，電信號波動周期與熔滴過渡周期呈現(xiàn)相關(guān)性。
　　本文采用C++編程工具，設(shè)計了焊接電信號數(shù)據(jù)處理算法和程序，對

3、采集到的不同焊接工藝條件下的焊接電信號進行了數(shù)據(jù)處理和分析，提取了電流平均值、電流標(biāo)準(zhǔn)差、電流振幅、振幅標(biāo)準(zhǔn)差、電流波動周期、周期標(biāo)準(zhǔn)差等特征參數(shù)。結(jié)果表明，上述特征參數(shù)與焊接過程穩(wěn)定性密切相關(guān)，電流振幅、振幅標(biāo)準(zhǔn)差、波動周期、周期標(biāo)準(zhǔn)差等特征參數(shù)越小，焊接過程越穩(wěn)定，飛濺率越低。采用偏最小二乘法建立了非短路過渡狀態(tài)下電流平均值、電流標(biāo)準(zhǔn)差、電流振幅、振幅標(biāo)準(zhǔn)差、電流波動周期以及周期標(biāo)準(zhǔn)差等特征參數(shù)與焊接飛濺率關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。通過該模型

4、可以通過采集的焊接電信號預(yù)測焊接飛濺率，評價焊接過程的穩(wěn)定性。
　　本文實驗研究了活性劑在熔化極氣體保護焊的作用，發(fā)現(xiàn)活性劑可以改善焊接過程的穩(wěn)定性，增加熔深。本文實驗條件下，TiO2與SiO2配比為3∶7的活性劑，降低飛濺的效果最佳?；钚詣┑氖褂檬闺娏髡穹?、振幅標(biāo)準(zhǔn)差、波動周期、周期標(biāo)準(zhǔn)差等特征電參數(shù)變小，提高焊接過程的穩(wěn)定性，有效地降低焊接飛濺?；钚詣┑膶嶒灁?shù)據(jù)驗證了熔化極氣體保護焊焊接電信號特征參數(shù)與焊接飛濺率關(guān)系模型的可靠