1 山西机电职业技术学院 材料工程系, 长治 046000
2 九江职业技术学院 机械工程学院, 九江 332100
3 江苏科技大学 材料科学与工程学院, 镇江 212003
为了得到稳定的激光双电弧复合焊接过程, 采用空间重构技术对不同焊丝间距下焊接过程特征电流最大李雅普诺夫指数(LLE)进行了数值计算, 通过理论分析和实验验证, 取得了不同焊丝间距焊接电流的LLE和标准偏差数据。结果表明, 激光位于两弧中心, LLE小于0.61、间距为3mm~9mm时, 热源耦合良好, 焊接过程稳定;焊丝间距为7mm时最佳, 焊缝表面平整光滑且熔深最大;LLE可以作为焊接稳定性的判据, 且与电信号、电弧形态和熔滴过渡的观察结果吻合度较高。这一结果对保证焊接过程的稳定和安全是有帮助的。
激光技术 焊接过程的稳定性 最大李雅普诺夫指数 激光双电弧复合焊 熔滴过渡 高速摄影 laser technique stability of welding process the largest Lyapunov exponent hybrid laser double arc welding metal transfer high-speed photography
1 天津大学天津市现代连接技术重点实验室, 天津 300072
2 天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室, 天津 300222
采用光纤式光谱仪, 对激光—双丝脉冲MIG复合焊接电弧等离子体辐射规律进行探讨, 结合焊接过程中的高速摄像图片探讨激光与电弧的耦合机理, 并运用Boltzmann图法计算出电弧等离子体的电子温度。 结果表明, 加入激光后, 电弧的亮度提高, 辐射增强, 电弧偏向激光作用位置, 同时电弧收紧, 电弧截面减小, 电弧稳定性增强; 激光功率、 焊接电流和焊丝间距对电弧等离子体温度有比较大的影响, 随着激光功率的增加、 焊接电流增大和焊丝间距的减小, 电弧等离子体电子温度升高。
激光—双丝脉冲MIG电弧复合焊接 电弧形态 电弧等离子体 电子温度 Laser-double wire pulsed MIG Arc shape Arc plasma Electron temperature
1 中北大学 焊接研究中心,山西 太原 030051
2 天津大学 材料学院,天津 300072
通过采集TIG,MIG焊接过程的光谱辐射信息,基于等离子体辐射的基础理论,对其焊接电弧辐射进行了分析,TIG焊与MIG焊的光谱分布由于气氛中金属元素浓度的差别,辐射强度和分布都存在较大差别:MIG焊不仅金属线谱数量多,辐射强度比TIG焊大,且随熔滴过渡波动明显。针对其光谱分布和变化特点,选择了特征谱段,用于焊接质量的检测;对于TIG焊选取线谱聚集的紫外区辐射(230-300 nm),对于MIG焊选取以连续辐射为主的可见光区辐射(570-590 nm),建立了不同焊接方法下,焊接电弧光谱信息在焊接质量检测上的应用理论基础。还进一步通过在焊接过程中预设干扰因素,采集焊接过程在特征谱段的信号,对选择谱段的试验验证表明:基于建立的理论基础,可以有效地利用焊接电弧光谱信息,对焊接质量及焊接过程干扰因素实现判识,特征谱段的信号具有很好的信噪比。
焊接电弧 光谱信息 焊接质量 干扰因素 TIG焊 MIG焊 Welding arc Spectral information Welding quality Disturbance factor TIG welding MIG welding
