喷射过渡熔池分区域视觉特征研究

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1、硕I：论文喷射过渡熔池分区域丰见觉特征研究摘要本课题在MIG焊熔池视觉传感采集清晰图像的基础上，试验研究喷射过渡熔池分区域视觉图像特征，重点分析探讨电弧、浮渣和熔池尾部三个区域的视觉特征信息(电弧倒影角、浮渣流动形态、熔池尾部凹凸性系数等)，为焊接质量智能控制提供理论依据和试验数据。针对熔池电弧区域，提出了电弧倒影角、电弧倾斜系数等7个特征参数，设计了相关算法。研究发现保护气体流量小于5L／min时，电弧倒影角突变到l100以上，电弧所占熔池面积突变到50％左右，预示着焊缝产生气孔的概率增加；焊丝不对中情况下，电弧倾斜系数增大。以熔池浮渣区为研究对象，分析了浮渣流动态，给出正常浮

2、渣存在状态，并提出了浮渣的“拖尾"和“涌散"概念。通过反复试验证明，随着保护气流量减少，浮渣“涌散”概率增大、“拖尾"程度加剧，预示着焊缝产生气孔的的概率增大；当焊前未除锈时，也会出现“拖尾"现象，浮渣所占熔池面积比例增大。研究发现焊枪不对中时，浮渣分布明显不对称，并与焊枪的偏向保持一致。以熔池尾部区域为研究对象，试验研究了熔池尾部轮廓形态特征，提出了凹凸性系数概念，采用多项式拟合等方法设计了相关计算程序，得出了不同保护气流量下熔池尾部凹凸性系数的变化规律，当保护气小于5L／rain时，凹凸性系数突变到10以上，焊缝产生外部气孔概率增大；针对焊枪不对中情况下尾部倾斜的现象，提出并

3、编写了尾部倾斜角参数及定量算法程序，为焊缝跟踪提供了新的思路。选用“一对一"聚类方法以及径向基核进行了支持向量机(sVM)建模，根据X射线检测结果选取了样本数据集，编写了焊缝质量等级评定软件，能够预测基于内部气孔、夹渣缺陷的焊接质量等级，精度达到97．757％。关键词：MIG焊，视觉传感，喷射过渡，电弧轮廓，浮渣轮廓，支持向量机Abstract硕I：论义Thezoningimageofweldingpoolwasstudiedeinthissubject，basedontheclearvisualimageofMIGspraytransferpoolhadbeenobtained

4、．Detailcharacteristicinformation，such弱invert-image-angle，thedrossdynamicsandthe'‘roughanduneven’'parameteroftheweldingpool，werediscussedinthreecorrespondingzones--arc，drossandthetailoftheweldingp001．TheresultsprovidenewtheoryandusefuldatafortheIntelligentControloftheweldingquality．Forthezoneo

5、fthearc，sevencharacteristicparametersandthecorrespondingalgorithmsweredefinedanddesigned,includinginvert-image-angleofthearc，theleanparameterofthearc，etc．Studiesshowedthattheinvert—image-anglewouldrushtoll00andtheareaofthearCwouldrashtotakeup50％ofthewholeweldingpoolareaiftheflowrateofprotecti

6、vegaSWaslessthan5L／min．Thearcwouldleaniftheblowtorchdeviatedfromtheweldseanl．Forthezoneofthedross，afterthedrossdynamicsbeinganalyzed，thenormalstateofthedrosswasfoundandthe“Tuowei'’phenomenonwasdefined．AlotofexperimentsshowedthatthelesstheflowrateoftheprotectivegasWaS，themoreprobabilitythedros

7、swouldbebrokeupandthe“tuowei'’phenomenonwouldbemoreobvious．Whenthe‘q'uowei'’phenomenonappeared，theporeWaSmorepossibletoappear．The“tuowei’’phenomenoncouldalsobefoundwhentherustcleaningwerenotperformedbeforewelding,atthistimetheproportionofthed