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一种焊接电弧工艺性能评价方法技术

技术编号:17402401 阅读:31 留言:0更新日期:2018-03-07 02:19
本发明专利技术涉及一种焊接电弧工艺性能的评价方法,通过一个高速摄影系统、实时拍摄记录焊接电弧信号,并提取分析电压电流波动、计算熔滴尺寸,标准方差、过渡频率、计算分析飞溅形式及次数、计算滴状过渡所占时间比等指标来综合分析电弧物理特性。

A method for evaluating the performance of welding arc process

The invention relates to an arc welding process performance evaluation method of welding arc signal through the real-time recording of a high-speed photography system, and the analysis of the calculation of voltage and current fluctuations, the droplet size, standard deviation, transition frequency, calculation and analysis and calculation, the number of spray droplet transfer took longer than the index to synthetically analysis of arc physical property.

【技术实现步骤摘要】
一种焊接电弧工艺性能评价方法
本专利技术涉及一种焊接电弧工艺性能评价方法,属于焊接电弧物理
,特别是涉及一种采用高速摄像采集分析电弧信号的方法。
技术介绍
目前评价焊接电弧的方法有很多种,很多是靠肉眼观察到的弧光、焊接表面光洁度等方法给出定性评价、或者直接对比。这种方法直观,在工程实践中应用方便,但缺点很明显:1)试验结果与操作者水平有关;2)缺乏数据支撑,比如熔滴过渡形态的数据无法获取等。高速摄像系统、可实时记录焊接过程中的电流、电压信号,从而为分析电流电压提供了可靠数据;同时实时图像也为焊接飞溅、熔滴尺寸等指标统计提供了大量素材。虽然有部分应用高速摄影来研究焊接电弧,但是大多仅限于研究熔滴过渡形式,具体的说,是研究不同的材料或者工艺对熔滴过渡形式的影响,大家采用的手段和方法也是多种多样的。对于焊材的焊接电弧性能评价,缺乏一个有效的手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分析评价焊接电弧的方法。为实现上述专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案:1)搭建一个高速摄影系统、实施拍摄记录焊接过程,及焊接电弧和熔滴,其中分辨率不低于每秒1000帧;2)选取不少于6秒的电弧稳定段作为对比数据源;3)提取数据源中的电弧信号,包括电弧图形、电弧电流、电弧电压;4)统计绘制电压电流图;5)统计熔滴截面积,标准方差及过渡频率;6)统计熔滴焊接飞溅形式、及次数;7)统计滴状过渡所占时间比例。本专利技术的优点及有益效果:提出了利用高速摄像、电弧记录装置,并计算熔滴尺寸、熔滴过渡频率、焊接飞溅形式及次数,滴状过渡时间占比等指标来定量对比分析电弧工艺性能的方法,解决了现有技术的不足。附图说明附图1:高速摄像试验系统示意图。附图2:实施例电压电流统计图。附图3:实施例熔滴平均截面尺寸统计。附图4:实施例熔滴截面尺寸方差统计。附图5:实施例熔滴过渡频率统计。附图6:实施例滴状过渡比例统计图。附图7:实施例焊接飞溅统计图。具体实施方式以下结合优选实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。开展气体保护焊接,采用100%CO2或富氩的混合保护气体;选用三种焊丝,编号分别为A#,B#和C#,采用焊接电流100-300A。首先搭建了一个高速摄像系统,其分辨率为每秒钟可拍摄8000帧图像,同时配备一个电信号采集系统,实时记录电压电流值及其变化。焊接开始后,待过程稳定后开始记录,并提取6秒时长的稳定信号进行对比分析,其中包括电弧图形、电弧电流I、电弧电压U。利用采集到的电弧信号,绘制焊接电弧的U-I图,分析电弧稳定性。对提取图片中的熔滴截尺寸进行统计,并分别计算三个指标,及平均界面尺寸S,标准方差σ及过渡频率ft。对提取图片中捕捉到的飞溅形式,及次数Ns进行统计。对提取图像中的滴状过渡进行统计,并计算时间比例Kp。实施例1-3分别选用焊丝A#,B#和C#,焊接电流为260A。实施例4-6分别选用焊丝A#,B#和C#,焊接电流为300A。通过上述实施例可知,采用本方法可对比分析不同材料,不同工艺状态下的电弧电流电压波动、熔滴尺寸大小、焊接飞溅及熔滴过渡形式等,从而为工艺性能评价提供标准化的程序。本文档来自技高网...
一种焊接电弧工艺性能评价方法

【技术保护点】
一种焊接电弧工艺性能评价方法,包括以下几个步骤:1)搭建一个高速摄影系统、实施拍摄记录焊接过程,及焊接电弧和熔滴,其中分辨率不低于每秒1000帧;2)选取不少于6秒的电弧稳定段作为对比数据源;3)提取数据源中的电弧信号,包括电弧图形、电弧电流、电弧电压;4)统计绘制电压电流图;5)统计熔滴截面积,标准方差及过渡频率;6)统计熔滴焊接飞溅形式、及次数;7)统计滴状过渡所占时间比例。

【技术特征摘要】
1.一种焊接电弧工艺性能评价方法,包括以下几个步骤:1)搭建一个高速摄影系统、实施拍摄记录焊接过程,及焊接电弧和熔滴,其中分辨率不低于每秒1000帧;2)选取不少于6秒的电弧稳定段作为对比数据...

【专利技术属性】
技术研发人员:张宇
申请(专利权)人:张宇
类型:发明
国别省市:浙江,33

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