鋁合金脈沖MIG焊過程穩(wěn)定性分析.pdf

1、GMAW焊接是一個(gè)集聲、光、電于一體的復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，各種電弧信號為焊接過程質(zhì)量控制提供重要信息。電弧電壓以及焊接電流信號作為焊接過程中的伴生物之一，其蘊(yùn)涵著豐富的電弧信息，它與電弧行為、熔滴過渡方式、電弧穩(wěn)定性、焊縫質(zhì)量等有著密切的相關(guān)性，是研究焊接過程穩(wěn)定性及焊接質(zhì)量監(jiān)控的重要信息源之一。本課題以鋁合金脈沖MIG焊過程穩(wěn)定性分析為目的，焊接電流與電弧電壓等動態(tài)焊接信號為對象，利用現(xiàn)代信號處理以及信息融合等領(lǐng)域的技術(shù)方法對焊接電

2、信號進(jìn)行分析研究，初步建立了可以用來評價(jià)鋁合金脈沖MIG焊過程穩(wěn)定性的參數(shù)化模型。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)等先進(jìn)模式識別方法建立焊接電信號與焊接狀態(tài)的映射模型，對焊接速度、送絲速度、占空比等焊接參數(shù)的最佳匹配狀態(tài)進(jìn)行了預(yù)測與分類。為鋁合金脈沖MIG焊在線實(shí)時(shí)控制提供了穩(wěn)定性反饋。主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 建立了基于Labwindows的聲、光、電以及視頻同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 通過對一系列鋁合金脈沖MIG焊接過程中

3、的電弧電壓信號的近似熵分析，且與實(shí)際焊縫對比分析，證明用鋁合金脈沖MIG焊電弧電壓信號的近似熵來衡量焊接過程穩(wěn)定性的可行性，同時(shí)又利用了概率密度分布的信號分析方法對一系列的鋁合金脈沖MIG焊接過程中的電弧電壓信號進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了不同焊接參數(shù)下的電弧電壓信號的概率密度分布不同并從中可以發(fā)現(xiàn)一定規(guī)律，同時(shí)與實(shí)際焊縫對比分析，證明用鋁合金脈沖MIG焊電弧電壓信號的概率密度峰值的比值來衡量焊接過程穩(wěn)定性也是可行的，并利用兩種方法下的分析結(jié)果初

4、步建立了可以用來評價(jià)鋁合金脈沖MIG焊過程穩(wěn)定性的參數(shù)化模型。 利用二維統(tǒng)計(jì)以及二維近似熵理論等信息融合方法進(jìn)一步對鋁合金脈沖MIG焊過程的電信號進(jìn)行分析，得到焊接電流和電弧電壓信號與焊接參數(shù)間的相關(guān)性。對多信息融合下的焊接過程穩(wěn)定性分析進(jìn)一步的研究奠定了基礎(chǔ)。 利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)先進(jìn)模式識別方法對鋁合金脈沖MIG焊過程穩(wěn)定性以及焊接過程最佳參數(shù)匹配進(jìn)行了預(yù)測與分類；最后利用激光線光源對鋁合金脈沖MIG焊縫進(jìn)行