噴射過渡熔池分區(qū)域視覺特征研究.pdf

1、本課題在MIG焊熔池視覺傳感采集清晰圖像的基礎上，試驗研究噴射過渡熔池分區(qū)域視覺圖像特征，重點分析探討電弧、浮渣和熔池尾部三個區(qū)域的視覺特征信息(電弧倒影角、浮渣流動形態(tài)、熔池尾部凹凸性系數(shù)等)，為焊接質量智能控制提供理論依據(jù)和試驗數(shù)據(jù)。 針對熔池電弧區(qū)域，提出了電弧倒影角、電弧傾斜系數(shù)等7個特征參數(shù)，設計了相關算法。研究發(fā)現(xiàn)保護氣體流量小于5L/min時，電弧倒影角突變到110°以上，電弧所占熔池面積突變到50％左右，預示著焊

2、縫產(chǎn)生氣孔的概率增加；焊絲不對中情況下，電弧傾斜系數(shù)增大。 以熔池浮渣區(qū)為研究對象，分析了浮渣流動態(tài)，給出正常浮渣存在狀態(tài)，并提出了浮渣的“拖尾”和“涌散”概念。通過反復試驗證明，隨著保護氣流量減少，浮渣“涌散”概率增大、“拖尾”程度加劇，預示著焊縫產(chǎn)生氣孔的的概率增大；當焊前未除銹時，也會出現(xiàn)“拖尾”現(xiàn)象，浮渣所占熔池面積比例增大。研究發(fā)現(xiàn)焊槍不對中時，浮渣分布明顯不對稱，并與焊槍的偏向保持一致。 以熔池尾部區(qū)域為研究

3、對象，試驗研究了熔池尾部輪廓形態(tài)特征，提出了凹凸性系數(shù)概念，采用多項式擬合等方法設計了相關計算程序，得出了不同保護氣流量下熔池尾部凹凸性系數(shù)的變化規(guī)律，當保護氣小于5L/min時，凹凸性系數(shù)突變到10以上，焊縫產(chǎn)生外部氣孔概率增大；針對焊槍不對中情況下尾部傾斜的現(xiàn)象，提出并編寫了尾部傾斜角參數(shù)及定量算法程序，為焊縫跟蹤提供了新的思路。 選用“一對一”聚類方法以及徑向基核進行了支持向量機(SVM)建模，根據(jù)X射線檢測結果選取了樣本