鋁合金MIG焊接熔滴過渡瞬態(tài)特征研究.pdf

1、MIG電弧焊接過程伴隨著聲、光、電等多種能量形式的釋放，它們與電弧行為、熔滴過渡、傳熱過程存在密切關(guān)系。本文以熔滴過渡的實(shí)時(shí)檢測與模式識(shí)別為目的，面向鋁合金材料的MIG焊接建立了在線檢測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，同步監(jiān)測鋁合金熔滴過渡過程中的電流、電壓等電信號(hào)和結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，通過分析電信號(hào)與聲發(fā)射信號(hào)之間的關(guān)系完善了以電信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)共同界定熔滴過渡模式轉(zhuǎn)變，分析了不同熔滴過渡模式下信號(hào)的特征信息，并提取電信號(hào)中的特征參數(shù)建立了BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

2、模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋁合金熔滴過渡模式的智能識(shí)別。
　　研究結(jié)果表明，鋁合金熔滴過渡電信號(hào)和結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)與熔滴過渡模式轉(zhuǎn)變存在密切的相關(guān)關(guān)系，且聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域波形特征能夠很好的彌補(bǔ)電信號(hào)難以準(zhǔn)確界定熔滴噴射過渡模式的不足。針對(duì)熔滴短路過渡和熔滴過渡模式轉(zhuǎn)變的回歸分析和顯著性檢驗(yàn)表明，影響熔滴短路過渡頻率變化及熔滴過渡模式轉(zhuǎn)變的主要因素為焊接電流和電弧電壓，且焊接電流為主要影響因素。
　　統(tǒng)計(jì)焊接電流、電弧電壓和通道電阻的特征

3、參數(shù)，利用聚類分析發(fā)現(xiàn)焊接電流、電弧電壓和通道電阻的平均值-標(biāo)準(zhǔn)差聚類特征圖用于界定熔滴過渡模式轉(zhuǎn)變的散點(diǎn)分布特征更為理想，即同一熔滴過渡模式下的散點(diǎn)分布較為聚集，不同熔滴過渡模式的散點(diǎn)所形成的區(qū)間呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系，特征參數(shù)的確定為熔滴過渡模式的智能識(shí)別奠定基礎(chǔ)。
　　以焊接電流、電弧電壓和通道電阻的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層，短路過渡、球狀過渡和噴射過渡三種過渡模式作為輸出層建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。經(jīng)過訓(xùn)練后的人工神