受控脉冲穿孔等离子弧焊接背面小孔动态行为的视觉检测与控制.pdf

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1、l60机械工程学报第51卷第12期48(4)：146—154．HeatandMassTransfer,2012，39(8)：l101—1106．[6】史维秀，李惟毅，潘利生，等．乙醇水溶液振荡热管传【9】GUODZ，SUNDL，LIZeta1．Phasechangeheat热特性研究[J]．机械工程学报，2011，47(24)：117—121，transfersimulationforboilingbubblesarisingfromaSHIWeixiu，LIWeiyi，PANLisheng，eta1

2、．StudyonheatvaporfilmbyVOSETmethod[J]．NumericalHeattransferpropertiesofaqueousethanolpulsatingheatTransfer,PartA：Applications：AninternationalJournalofpipe[J]．JournalofMechanicalEngineering，2011，ComputationandMethodology,2011，59(11)：857-881．47(24)：117—12

3、1．[10】王辉，汤勇，余建军．相变传热微通道技术的研究进[7】崔晓钰，李治华，孙慎德，等．振荡热管的热阻变化展[J】．机械工程学报，2010，46(24)：101-106．规律及烧干特性[J]．化工学报，2013，32(9)：2035—2042．WANGHui，TANGYong，YUJianjun．RecentadvancesCUIXiaoyu，LIZhihua，SUNShende，eta1．Thermalofthephasechangemicro·channelcoolingstructure[J

4、]．resistancevariationanddryoutphenomenonofpulsatingJournalofMechanicalEngineering，2010，46(24)：heatpipe[J]．CIESCJournal，2013，32(9)：2035—2042．1O】．】06．[8】SUNDL，XUJL，WANGL．Developmentof作者简介：黄延平，男，1968年出生，博士研究生。主要研究方向为电avapor-liquidphasechangemodelforvolume—

5、of-fluid子封装、材料成形技术。methodinFLUENT[J]．InternationalCommunicationsinE—mail：1766244671@qq．tom第4届上银优秀机械博士论文奖——佳作奖受控脉冲穿孔等离子弧焊接背面小孔动态行为的视觉检测与控制作者：刘祖明毕业学校：山东大学指导教师：武传松受控脉冲穿孔等离子弧焊工艺对传统工艺做出了新颖改进，具备获得优质接头并拓宽焊接工艺参数裕度的潜力。但是，原有系统通过检测等离子弧尾焰电压信号来间接反映小孔状态，不足以充分描述小孔动态变化

6、过程的细节。本研究采用视觉传感方法获取工件背面的小孔图像，能够直观清晰地表现小孔特征参数随脉冲电流的瞬时演变过程。本文研究结果为深入理解小孔与熔池热状态的变化规律奠定基础，具有重要的理论意义和实际应用价值。构建了以普通工业CCD摄像机为核心的视觉传感系统，不仅可以测量背面小孔出口的长度和宽度等尺寸参数，而且可以测量背面小孔中心与正面焊枪中心轴线之间的偏移距离(即4,TL中心偏移量)。在恒定参数穿孔焊接过程中，通过使用不同的焊接电流、焊接速度和离子气流量调节电弧穿透能力，观察背面小孔参数的变化。发现背面

7、小孔中心偏移量对电弧穿透能力的变化更为敏感。电弧热输入变化时，d,Tb周围热状态发生变化；这不仅可以影响焊缝熔宽，而且可以显著地改变小孔前壁的倾斜程度。4,4L前壁的倾斜程度决定了背面小孔中心偏移量的大小。因此，4,-TL中心偏移量可以很好地反映小孔前壁熔化状态。小孔热状态发生变化时，背面小孔中心偏移量可以I；gdqL尺寸更好地反映小孔的动态特性。背面小孔中心偏移量的大小，代表了小孔孔道的弯曲程度，是影响焊缝缺陷形成的关键因素之一。试验结果表明，如果小孔中心偏移量过大，焊缝中容易形成气孔，且焊缝表面成

8、形质量差：如果小孔中心偏移量过小，熔池体积过度长大后，容易出现焊缝塌陷甚至烧穿。根据背面4,4L中心偏移量可以预测焊缝成形不佳、焊缝气孔、焊缝塌陷和烧穿四种缺陷。研究发现，受控脉冲穿孔焊接过程中，每一个脉冲周期内，在穿透d,TL形成瞬间，背面小孔中心偏移量最大；随后，小孔中心偏移量迅速降低。在闭合小孔阶段终了或者穿透小孔建立之初，4,；fL前壁倾斜程度最大。穿透小孔维持阶段越长，小孔前壁曲面倾斜程度越小，则背面小孔中心偏移量越小。通过调节脉冲电流后沿的下