一、熔化极电弧焊多信息同步高速摄影（论文文献综述）
许轲[1]（2020）在《中厚板BG890QL高强钢激光-电弧复合焊焊缝成形及断裂行为研究》文中提出BG890QL低合金高强钢具有强度高,低温韧性好等特点,成功应用于工程机械领域。然而,常规电弧焊接方法导致中厚板BG890QL焊接效率较低,为了提高BG890QL低合金高强钢中厚板的焊接效率,论文采用激光-电弧复合焊接方法,研究激光电弧复合焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,同时开展焊接接头常规力学性能及断裂力学行为研究。本研究阐明高梯度组织接头对裂纹扩展驱动力的影响机理,厘清激光电弧复合焊接接头各区断裂抗力与组织、区域宽度的内在关系,为BG890QL中厚板复合焊接接头服役提供试验数据及技术支撑。首先,研究了电弧激光复合热源工艺参数对BG890QL钢板焊缝成形的影响,并探讨了坡口形式对接头熔透行为的影响机理。试验研究发现,基于激光-电弧双热源耦合作用,复合焊过程中在激光引导且光丝间距为4mm时,得到表面成形较好,内部无明显缺陷产生的焊接接头,此时焊缝熔深约为10mm左右。提出了开双面坡口的复合焊方法,提高了背部焊缝熔透性及正面焊缝成形质量,有效抑制了背部焊瘤等缺陷,实现了16mm厚BG890QL中厚板激光复合焊焊缝双面成形控制。基于高速摄影观察,分析了激光与电弧等离子体在坡口中的耦合行为,发现当光丝间距为2mm时,电弧和激光等离子体出现强烈耦合,导致熔池波动剧烈,飞溅增多,焊缝表面成形较差;当光丝间距为4mm时,激光和电弧等离子体出现弱耦合现象,等离子体面积较大,亮度较弱,随着坡口内熔池液面升高,电弧和激光耦合作用进一步减弱,激光焊的熔深优势和电弧焊的填充能力均得到充分体现,从而获得了较好的熔深和焊缝表面成形。激光打底焊接时,采用背部开倒V型坡口,获得良好的背部成形,这是由于倒V型坡口的引入,使得高温流体沿坡口侧壁铺展并冷却,有效抑制了熔池金属下淌,从而避免了焊瘤的形成。其次,对复合焊接接头的微观组织进行系统地表征与分析,阐明了显微组织对冲击韧性的影响机制。激光电弧复合焊焊缝顶部为等轴晶,两侧由柱状晶组成,其微观组织主要为板条马氏体和粒状贝氏体;激光电弧复合焊接过程冷却速度较快,致使焊缝组织淬硬,其硬度高于母材,约为410HV1。热影响区分为粗晶区、细晶区、两相区和过回火区,其组织主要由回火马氏体组成;热影响区内最低的显微硬度约为350HV1,其位于两相区和过回火区的交界处附近;粗晶区由于晶粒粗大且含有过饱和马氏体,导致硬度最高达435HV1。焊缝和热影响区均析出了Fe3C相,且焊缝区的Fe3C相尺寸大于热影响区,约为350nm。热影响区在室温和低温下的冲击功均高于焊缝,分别为147J和66.5J,这是由于裂纹扩展过程中受到硬度较低的两相区、过回火区和母材的拘束,加之基体中块状马氏体的存在促进裂纹偏折,裂纹扩展难度增大。同时,热影响区中含有较多稳定的小角度晶界和Σ3晶界（约为8%）,使得其抵抗裂纹扩展的能力增加,冲击韧性得到提高。焊缝冲击韧性低于热影响区,这是由于焊缝中含有马氏体和粒状贝氏体组织,相界处应变集中程度较高,加之焊缝中Fe3C相尺寸较大,并存在较多不稳定的大角度晶界（约为66%）,致使微孔洞易于形核,因此焊缝具有较强的裂纹萌生倾向。同时,焊缝晶粒取向相对复杂,各向异性程度较大,易于形成严重的应变集中,导致裂纹扩展抗力降低。最后,研究了复合焊焊接接头各部位的断裂韧性及断裂驱动力,探究了接头各区域的抗断裂能力。采用Weibull应力表征脆性裂纹的断裂驱动力,计算结果表明:弧焊接头焊缝的裂纹扩展驱动力为2241MPa,激光焊缝裂纹扩展驱动力高于弧焊焊缝144MPa（6.4%）,复合焊缝的裂纹扩展驱动力高于弧焊焊缝62MPa（2.8%）,说明弧焊焊缝抗断裂能力最强,与断裂韧性试验测量结果规律一致。屏蔽效应提高了激光与复合焊缝的抗裂纹扩展能力。在焊接接头中激光焊缝获得的屏蔽效应最高为126MPa,其次是复合焊焊缝77MPa。在该屏蔽效应下,使得激光与复合焊缝的裂纹扩展驱动力得到了明显降低。此外,激光焊接接头中热影响区的裂纹扩展驱动力为2037MPa,与复合焊热影响区相当,略低弧焊热影响区。表明激光焊和复合焊超窄的热影响区（<1mm）提高了其抗裂纹扩展能力及断裂韧性。
袁文[2]（2020）在《旁路TIG焊增材制造熔丝过程建模仿真及控制》文中指出电弧增材制造方法是目前制造零部件快速成形的一种新技术,具有低成本、能量利用率高、研发周期短等优点,其广泛应用于工业生产领域。本文针对电弧增材制造过程存在的热积累严重、电弧起始位置和收弧位置塌陷、成形精度不足等问题,开展了旁路耦合电弧增材制造方法的研究,使电弧增材制造技术更加完善,更广泛地应用于工业生产中。在旁路TIG焊增材制造过程中,结合高速摄影仪和电流电压传感器同步采集的特性,建立了旁路TIG焊增材制造试验平台。观测了送丝速度、旁路电流、焊丝初始位置及送丝角度对增材制造过程熔滴过渡行为的影响。结果表明:熔滴过渡模式可分为自由滴状过渡、接触过渡,以及自由+接触的混合过渡模式。与熔滴的自由过渡模式相比,接触过渡模式的焊缝更均匀、美观。随着送丝速度的增加,熔滴逐渐从自由向接触过渡转变。旁路电流对焊接过程有耦合效应,随着旁路电流的增加,电弧存在先收缩后发散的现象。而且熔滴直径也受到电弧的影响,呈现出先减小后增加的趋势。对旁路电流取样分析,其分布趋势服从高斯分布。焊丝的初始位置对熔滴过渡模式有着直接的影响,在相同的送丝速度条件下焊丝的初始高度越大,熔滴的过渡频率越小。为了达到接触过渡模式,则需要更大的送丝速度才能实现理想的稳定过渡模式。由于钨极与熔池之间会形成导电通道,大送丝角度会使焊丝插入熔池,使熔池的稳定性遭到破坏。与大的送丝角度相比,小角度送丝更有利于熔滴过渡。同时,基于前期的试验过程及结果进行了旁路TIG电弧增材制造焊丝的熔化过程模型的建立,并分析了影响因素在焊丝熔化过程的内在影响,进一步验证了模型的准确性。同时对焊丝熔化过程的数学模型进行优化分析,还验证了所建立模型的稳定性。结果表明:在焊丝熔化模型中,送丝速度阶跃幅度较小,焊丝熔化过程波动性越小。旁路电流从0 A阶跃至4.5 A时,焊丝干伸长将会增加。但是从0 A阶跃到11.7 A时,焊丝的干伸长减小。总之,随着旁路电流的增加,焊丝的干伸长呈现出先增加后减小的变化趋势。送丝角度对焊丝的熔化过程的仿真结果表明,随着送丝角度的增加,焊丝的干伸长逐渐减小,而且下降的幅度呈现增加的趋势。送丝角度在40度到50度之间,旁路电流的仿真结果会产生阶跃行为。在增量式PID的控制下利用旁路电流作为目标设定值,逐渐增加的送丝速度可以使旁路电流趋于目标设定值4.2 A。测试了焊丝的旁路耦合熔化模型在外界干扰过程中的稳定性,通过增量式PID的调节约0.5 s就可以实现相对的稳定过程。最后,建立了旁路TIG焊增材制造自适应送丝控制试验平台。在总结前期熔滴过渡模式的基础试验和仿真结果,分析了熔滴随着送丝速度逐步增加的过渡模式的变化,辨识了熔滴从自由向接触过渡模式转变的旁路电流临界值,同时利用高速摄像仪和电流电压传感器采集熔滴的过渡行为,进一步利用确认的试验参数进行电弧增材制造试验。结果表明:旁路电流可以辨识熔滴的过渡模式,随着送丝速度的增加,熔滴从自由向搭桥过渡模式转变的临界旁路电流值为3.8 A。同时,证实了xPC实时控制系统可以减小或降低旁路电弧增材制造过程形成的塌陷现象。
王俊[3]（2020）在《新能源车用铝合金电池托架熔化极气体保护焊工艺研究》文中研究说明为了实现节能减排的要求,新能源车越来越多的为大众所接受,而电池盒托架作为新能源汽车的重要结构件,其连接工艺的要求很高。作为轻合金代表性材料的6000系列铝合金常被用来加工各种车身结构件。然而,其在焊接时存在的问题也有很多,常见的有:焊缝开裂、成形不佳、热影响区软化等。因此,本文以6063铝合金板材的焊接工艺为核心,以GMAW焊作为核心实验方法,通过特定的实验数据采集手段,包括熔滴过渡过程的拍摄,焊接过程的电信号波形采集和焊接温度场采集,同时辅助以热处理炉、扫描电子显微镜等实验设备,研究了厚度为3mm的6063铝合金板在GMAW焊中,焊接热裂纹的形成机理和抑制措施、不同电流模式下的焊接过程及焊缝成形、热影响区的软化行为及改善措施等。试验结果显示,通过合金化的手段,即向焊缝中填充适量的镁元素或硅元素均可以改善焊缝凝固后期的结晶行为,进而抑制焊接热裂纹的形成。使用传统的GMAW-P焊获得的焊缝成形性不佳,单独使用CMT焊也不能达到要求,但是将二者进行组合,并通过调节一个周期内CMT与脉冲的比例为1:2,比例系数为10,可以得到成形良好的焊缝。经测试,焊接接头的力学性能相比于母材有着明显的差异,具体来说,热影响区的力学性能被大大削弱。通过将520℃下保温40min的固溶处理和180℃下保温8h的时效处理相结合,以上所述的问题可以在一定程度上得到缓解,表现为焊缝处金属的力学性能有所改善,满足使用要求。
周晓晓[4]（2018）在《弧焊质量熵测度评价技术与焊装车间数字化管控系统研究》文中进行了进一步梳理焊接技术作为现代制造业中最重要的材料成形和加工技术之一,应用领域几乎遍及所有的工业制造领域,焊接质量直接关系到产品质量上的保障,同时关系到产品可靠性及使用年限,还涉及成本、效率与市场反映等等,焊接质量管理系统的构建具有划时代的意义。针对弧焊车间焊接设备数目众多、区域分散不集中、环境复杂且存在大量干扰的情况研究开发了弧焊车间网络化焊接过程质量管理软硬件系统。系统实现了焊接工艺及其相关信息的网络化数据库管理、焊接过程工艺参数和熔池视觉图像的协同传感采集、分析及网络传输与数据库管理。双丝脉冲熔化极惰性气体保护（Pulse Metla Inert Gas,PMIG）焊焊接过程存在熔滴过渡与两电弧间复杂的相互作用等情况,相对于其它弧焊方法影响其焊接过程质量的因素更加多样更加复杂,本文焊接过程工艺参数与熔池视觉图像的分析围绕铝合金双丝PMIG焊展开。焊接过程电流电压信号的变化可以一定程度的反映焊接电弧性能,例如弧长变化和有无短路飞溅、断弧、熔滴过渡异常等情况在电信号上都有反映。文中针对铝合金双丝PMIG焊焊接过程电流电压参数进行了统计分析,包括前后电弧电压概率密度分析和前后电弧UI相图分析,得出焊接电弧电压概率密度曲线及UI相图与焊接过程稳定性之间的定性关系。基于焊接过程是存在强干扰的非线性过程,焊接工艺参数瞬态信号属于典型的非线性、非平稳信号,文中引入了一种时频分析方法-变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）来进行焊接过程电流参数分析。通过信号频谱观察法确定了 VMD算法的重要参数K,并且经过VMD分解得到了脉冲电流的直流分量和各次谐波分量,有效的避免了模态混叠现象。在此基础上提出采用各分模态标准差熵和奇异谱熵的方法评价焊接过程稳定性,经试验与分析该方法有一定的有效性和稳定性。基于电弧热惯性等对电弧电导率的影响,使得脉冲电流上升段与下降段电压变化明显不同,提出采用瞬时电弧电压除瞬时焊接电流得到焊接电弧瞬时等效电阻作为焊接过程电参数分析的一项基本参数。并将焊接过程电流信号、电压信号与等效电阻信号的近似熵、样本熵与模糊熵值进行了对比,得出焊接过程电流电压参数近似熵值与等效电阻模糊熵值均可一定程度的反映焊接过程稳定性,并且随着焊接过程稳定性的增加而减小,其中等效电阻模糊熵值对焊接过程稳定性变化更加敏感。铝合金双丝PMIG焊接过程中前后电弧存在复杂的相互作用,文中引入反映两时间序列相互独立性的互模糊熵对其进行稳定性分析,并将前后电弧电流信号、电压信号的与等效电阻信号的互模糊熵进行了对比,得出等效电阻信号互模糊熵对焊接过程稳定性更加敏感,可以很好的评价双丝焊焊接过程稳定性。并采用支持向量机方法分别以文中提出可表征焊接过程稳定性差异的焊接过程工艺参数特征值或其组合为输入特征向量,以焊接过程稳定性为输出进行了分类评价准确率对比,得出等效电阻互模糊熵对焊接过程稳定性的评价准确率最高,平均准确率可达90%,而将其与等效电阻模糊熵组合作为输入向量时平均准确率可达93%,单次分类准确率可达98.5%。通过检测铝合金双丝PMIG焊后丝电流脉冲下降沿及对其进行计数,向工业相机发触发信号,实现了熔池视觉与焊接过程工艺参数的协同采集。并且在此基础上提取了熔池几何特征参数,初步研究了熔池几何特征参数与焊接过程线能量之间的关系。并且针对焊接过程稳定性存在突变的焊缝熔池图像计算了其奇异谱熵、图像一维熵和图像二维熵,得出熔池图像的三种熵值随着焊接过程稳定性变化均有明显的变化。结合焊接过程等效电阻互模糊熵与焊接熔池图像灰度分布特征值对焊接过程中稳定性发生突变的焊缝进行了突变位置的检测,经人工设计表面清洁度突变与焊接过程中突发侧向风试验及计算分析得到此方法可以较准确的诊断焊接过程稳定性发生突变的位置。
李超豪[5]（2018）在《镀锌板CMT搭接焊缺陷控制及锌蒸汽行为研究》文中认为随着汽车工业的发展,为了满足车身轻量化及耐腐蚀性的要求,镀锌板被越来越多的用到了车身上,这对车辆的连接工艺提出了更高的要求。作为低热输入薄板焊接方法的代表,冷金属过渡（CMT）电弧焊被应用于镀锌板的焊接。然而,在生产中,镀锌板CMT搭接焊存在焊缝气孔及焊缝凹陷的问题,影响焊接质量与生产效率。因此,本文搭建了以CMT焊接系统为核心,焊接电信号采集系统、高速摄影系统、同步触发多通道光谱采集系统为监控记录手段的试验系统,研究了1.3mm与1.9mm的热镀锌板（HC340LAD+Z）CMT搭接焊中,焊缝气孔的影响因素与控制手段、焊缝凹陷的控制手段及形成机理以及锌蒸汽对焊接电弧形态、元素分布、电子温度的影响。结果表明,镀锌板CMT搭接焊中存在大量锌蒸汽,主要分布在焊接前方的电弧中并向前喷射,破坏电弧形态的完整性,造成电弧不稳定,并会降低电弧电子温度。锌蒸汽是造成焊缝气孔及凹陷的主要原因。CMT焊热输入低、焊接稳定,可减少锌蒸汽蒸发,避免表面气孔,适合镀锌板搭接焊。可通过焊枪后倾1020°、在Ar+CO2的保护气体成分中提高CO2的比例至40%60%、预留搭接间隙1mm、适当提高焊接速度与电流至100120cm/min来改善镀锌板CMT搭接焊中内部气孔的数量及尺寸。当焊枪目标位置偏向搭接上板时,熔滴过渡发生在搭接上板侧,不易向搭接下板扩散,此外搭接接触面的镀锌层沿搭接根部喷射,阻碍了熔池的流动,形成缺口,造成了镀锌板CMT搭接焊焊缝凹陷的产生。可通过调整焊枪目标位置偏向搭接下板来避免焊缝凹陷。
张鹏[6]（2017）在《脉冲熔化极氩弧焊熔池的震荡特性建模与分析》文中研究指明脉冲熔化极氩弧焊（P-MIG）是利用周期性变化的脉冲电流来进行焊接的一种新型工艺,它克服了熔化极氩弧焊不能进行仰焊、立焊等空间位置焊接的缺点,适用于薄板材料、热敏感性材料及空间位置构件的焊接,其最大特点就是可以控制熔滴在电弧中的过渡过程和焊接热输入量的大小,以得到质量最优的焊缝形式,因此脉冲熔化极氩弧焊在工业生产中得到了非常广泛的应用。焊缝成形的好坏很大程度上取决于焊接过程中的熔池震荡情况,因此掌握熔池震荡信息并对焊接过程进行实时控制意义重大。以往关于熔池震荡的研究主要集中于较为稳定的钨极惰性气体保护焊熔池自然震荡频率的提取上,而对于脉冲熔化极氩弧焊,熔滴滴落使得熔池震荡更加复杂,该方面的研究很少。故本文试从波动理论一个新的角度来认识P-MIG焊熔池震荡机理,这为以后通过熔池震荡来实时控制P-MIG焊接过程奠定了初步的理论基础。本文首先搭建了由焊接系统、高速摄像采集系统和电信号采集系统组成的实验平台。并通过触发信号,使得高速摄像与电信号采集同步。通过对高速摄影拍摄到的原始图片进行数字图像处理,获得了清晰的熔池边界;并对图片中熔池边界每点震荡实测的信息进行时域、频域分析,分别得到了真实振幅大小以及边界上所有点振幅的变化规律;基于简谐波模型和水波动力学中的波群理论,提出了一个新的熔池震荡模型,即把脉冲电弧和熔滴过渡引起的熔池震荡看成是若干个简谐波在熔池中进行相互叠加传播的形式;同时,对该物理模型中的相关参数诸如衰减因数、振幅、波数、角频率、相位角等进行了确定;最后,通过该模型对比分析了实测直流、一脉一滴、一脉两滴三种情况的熔池震荡特性,模拟结果与实际符合较好,即在直流情况下,随着距弧柱中心距离的增加,熔池边界上各点振幅大小分布呈线性递减趋势,而一脉一滴、一脉两滴熔池边界上各点振幅的大小分布呈波动递减趋势。
王昂洋[7]（2016）在《微束等离子弧焊过程的多相物理信息耦合》文中进行了进一步梳理微束等离子弧焊电弧在机械压缩,热压缩、电磁压缩的作用下,电弧稳定性较好,挺度高,能量密度大,可用于超薄超细结构件的焊接。而脉冲微束等离子弧焊焊接超薄板（厚度小于0.2mm）焊缝表面光滑,均匀,焊接接头的平均晶粒尺寸较小,接头质量好。然而脉冲微束等离子弧焊焊接超薄板容易出现变形、烧穿、未焊透等缺陷,因此分析引起脉冲微束等离子弧焊焊接超薄板出现变形,烧穿、未焊透等缺陷的影响因素,进行焊接过程的质量控制具有重要意义。本研究首先采用实时同步检测的方法,通过脉冲微束等离子弧焊多物理量同步采集系统,实时同步检测脉冲微束等离子弧焊焊接超薄板过程的焊接电流、焊接电压、电弧光辐射强度、熔池形态、接头变形、焊缝对中偏差等物理信息。并通过图像处理技术提取到了电弧的底端面直径,电弧的光辐射强度,熔池形态的特征参数,接头的回转变形量,焊缝对中偏差等特征信息。其次,对脉冲微束等离子弧焊多相物理信息的非同步性进行了研究发现,引起非同步性的原因主要有:由于电路元件的限制,触发各个检测设备的同步触发信号之间有延时,各个检测设备接收到同步触发信号是非同步的,造成了对各物理信息检测的非同步性;由于各个检测设备对同步触发信号的响应时间有差异,因此各个检测设备接收到同步信号是非同步的,一步造成了对各物理信息检测的非同步性;由于检测设备的装配位置的制约,各物理量采集的检测设备由于其安装位置无法做到对同一工作点进行检测,同样造成了对各物理信息检测的非同步性。然后进行了脉冲微束等离子弧焊的物理量耦合的研究,研究表明:峰值电流时热输入功率随着基值电流/峰值电流、占空比,频率的增加而减小,基值电流时热输入功率随着基值电流/峰值电流、占空比,频率的增加而增大;峰值电流时热输入范围在小基脉时随着占空比增加而减小,基值电流时增大,而在中基脉时峰值电流时热输入范围随着占空比增加而增大,基值电流时变化很小,大基脉时的变化规律又与中基值电流/峰值电流相反,随着频率增大峰值电流时热输入范围减小,基值电流时增大;在小占空比时熔池的特征参数较大,中大占空比时熔池的特征参数较大相差不大,随着基值电流/峰值电流和频率的增大熔池的特征参数都减小。通过多元回归分析的方法计算了焊接热输入功率,焊接热输入范围,焊接熔池特征量与焊接P-MPAW焊接电流的耦合关系式,对回归方程进行显着性检验,分析残差及相关性系数,结果认为回归方程的相关性比较显着,可靠性较高。最后,针对焊接过程中出现的易烧穿,焊偏,未焊透,易变形的问题,通过焊缝对中的质量检测,计算焊缝对中偏差,实现了基于焊缝对中的焊枪偏移量调节的P-MPAW的质量控制;根据多物理量的耦合关系实现了基于多信息耦合保证焊缝宽度不变的焊接质量的协同控制。
顾煜[8]（2016）在《高速三丝GMAW抑制驼峰缺陷的机理研究》文中提出在熔化极气体保护焊（GMAW）中,驼峰是限制焊接速度提高的一个重要缺陷。在相同线能量下,双丝GMAW能在一定程度上抑制单丝焊接缺陷,但在焊接速度进一步提高后依然产生驼峰缺陷。三丝GMAW能在更高焊接速度要求下获得良好焊缝,抑制驼峰形成,实现高效焊接。近些年来,单丝GMAW驼峰的形成机理和双丝GMAW抑制驼峰的机理有一定的研究但并未形成统一的理论,而对于双丝驼峰形成机理以及三丝GMAW抑制驼峰的机理,鲜有学者对其进行研究。因此,本文基于计算流体力学软件FLOW-3D,建立符合单/双/三丝高速GMAW熔池的三维瞬态数值模型,同时利用高速摄影系统获取焊接过程中的熔池形态照片,通过工艺实验获取焊缝,与模拟结果对比佐证。通过数值分析和实验相结合的手段,本文系统地研究了单丝驼峰形成机理、双丝焊抑制单丝驼峰缺陷机理、双丝驼峰形成机理以及三丝GMAW抑制驼峰缺陷的机理。研究发现,单丝GMAW在焊接速度1.5m/min时形成驼峰焊道。驼峰形成过程中,熔池内液态金属高速向后流动并在熔池尾部堆积,液态金属通道形成、拉长、收缩并提前凝固阻断回流,导致驼峰形成。分析发现,电弧下方凹坑区液态金属流的强大后向动量是造成液态金属通道形成的重要原因,同样,液态金属通道区域内液态金属相对较高的后向动量也是液态金属通道拉长的主要原因,表面张力是引起液态金属通道收缩的主要原因。减小液态金属流的后向动量是抑制驼峰的有效手段之一。相同线能量下,双丝GMAW在焊接速度2.1m/min时仍然得到形态良好的焊缝成形。分析发现,双丝GMAW引导熔池中存在一种“推-拉”的流动模式,有效抑制液态金属流的后向动量。另一方面,双丝熔池互通性良好,后丝电弧压力较小时其下方凹坑区的熔池具有一定的厚度,对后丝熔滴的冲击力起到缓冲的作用,抑制了液态金属的后向动量。因此,双丝GMAW可抑制驼峰形成。相同的线能量下,双丝GMAW在焊接速度2.7m/min时形成了驼峰焊道。研究发现,双丝驼峰的形成机理与单丝驼峰基本一致,都出现了液态金属高速后向流动和液态金属通道动态变化的现象。在高速GMAW中,双丝熔池过长,电弧压力集中分布在共熔池的前部分令熔池变形不均,后丝凹坑区液态金属层过薄使得共熔池的互通性变差,对后丝熔滴的缓冲作用大大削弱,同时引导熔池中“推-拉”流动模式对液态金属后向流动的延缓作用也无法顺利地传递到跟随熔池中。同时,整个过程中表面张力对液态金属通道收缩效应的影响并不显着。相同的线能量下,三丝GMAW在焊接速度2.7m/min时仍然获得了良好的焊缝成形。研究发现,三丝GMAW共熔池中同样存在“推-拉”的流动模式。由于三丝共熔池中电弧压力与熔滴冲击力分布较为均匀且相对值较小,互相连通的共熔池又起到了协同缓冲的作用,因此三丝共熔池未出现局部变形过大的情况,“推-拉”的流动模式能真实有效地延缓液态金属的后向流动趋势,抑制驼峰缺陷的产生。在三丝GMAW中,适当提高引导丝的电流有利于形成互通性好、熔宽分布均匀的三丝共熔池,形成明显的“推-拉”流动,获得形态良好的焊缝。
沈俊[9]（2016）在《基于数字图像处理技术的P-MIG焊熔滴滴落过程分析》文中指出在现代制造业生产中,作为一种重要的焊接工艺方法,脉冲熔化极氩弧焊（P-MIG）具有焊接热输入低,焊缝质量好,适用于全位置焊的优点,在生产上越来越被重视。焊接时熔滴的过渡过程,特别是过渡速度对焊缝质量和最终成型的影响很大,具有重要的研究价值。目前对熔滴过渡的研究只要集中在熔滴脱离和坠入熔池阶段,对熔滴在电弧空间的过渡研究较少,因此有必要对其深入研究。本文基于数字图像处理技术分析了P-MIG焊熔滴在电弧空间中的滴落过程。搭建了脉冲熔化极氩弧焊焊接试验系统,包括焊接系统,高速摄像系统和信号同步采集系统。根据采集到的高速摄像图片的特点,对原始图片进行了一系列的图像处理操作,提取了熔滴的边缘,获得了熔滴的质心。依据熔滴质心的变化,提出了计算熔滴滴落速度的新方法,得到了熔滴在整个电弧空间过渡速度曲线图。分析了P-MIG焊熔滴在中等弧长下的滴落过程,将其分为弧柱区,近阴极区和近阳极区。熔滴在弧柱区做单向的匀加速运动,在近阴极区熔滴由于受到了熔池高温金属蒸汽的阻碍,以及等离子流力减小而发生减速运动,在近阳极区呈现出轻微的减速运动,且对不同区域的力进行了定量或定性的分析。探讨了不同送丝速度下熔滴的滴落过程,当送丝速度较慢时弧长较长,下一个脉冲对熔滴的过渡产生影响。研究了不同焊接速度下熔滴的滴落过程,焊接速度的快慢主要影响了熔池的热输入,继而影响了近阴极区熔滴过渡状态。最后讨论了在不同Ar保护气体流量下熔滴滴落过程的速度曲线。对焊接过程熔滴过渡速度的分析可以为脉冲熔化极氩弧焊熔滴过渡过程的机理研究提供依据,也有利于焊接过程的动态控制的研究,使焊接过程更加具有可控性。
范开果[10]（2015）在《钢轨窄间隙自动电弧焊接工艺优化与低气压环境工程应用》文中指出列车运行线路无缝化是客运高速和货运重载发展的基础,焊接是无缝线路铺设和维护的关键技术。闪光焊和气压焊（移动焊）为自动焊接,技术和装备成熟,钢轨接头焊接质量优良稳定;铝热焊（原位焊）接头存在质量稳定性和力学性能相对较差等问题;目前电弧焊（原位焊）接头性能优良,但主要采用的是强迫成形手工电弧焊,受人为因素影响很大,焊接稳定性和焊接过程可重复性差。因此,发展钢轨窄间隙自动电弧焊接对钢轨原位焊接技术的提高具有重要意义。根据目前钢轨自动电弧焊需要解决的技术关键,本文对钢轨电弧焊接专用的自保护药芯焊丝的熔滴过渡形式、焊接工艺稳定性及参数优化、焊后热处理作用、低气压环境下的电弧焊接等进行深入研究。首先,构建了焊接电信息（焊接电流和电弧电压）与高速摄像（熔滴和电弧等）同步采集分析系统,为开展对自保护药芯焊丝的电弧特性、焊丝熔化和熔滴过渡行为及其对应的焊接电信息特征等进行深入研究和分析提供了必要手段。其次,发现了持续时间较长的弧桥过渡和短路过渡容易引起爆炸飞溅和焊接电流剧烈波动,为工艺参数优化提供了调整依据。获得了典型熔滴过渡行为与其对应焊接电信息的关系,找到了避免短路过渡的焊接工艺控制规律。采用优化后的焊接工艺参数,可有效减少钢轨接头焊接缺陷,增强焊接过程重复性,改善钢轨接头静弯性能。第三,研究了火焰热处理对钢轨电弧焊接头组织和残余应力的影响。热处理前,焊缝区为贝氏体和马氏体组织,热影响区为粗大珠光体、铁素体和渗碳体组织,熔合区存在2种组织相,界面清晰;轨腰、轨颚存在较大残余应力。热处理后,热影响区的粗大组织得到细化,钢轨表面和轨腰部分的焊缝组织细化改善明显;最大残余应力降幅达到1/22/3。热处理后的钢轨接头落锤性能大幅提高。第四,根据萨哈方程和理想气体状态方程分析了气压降低焊接电流减小的原因;提出了阴极压降增加是焊接电流下降情况下,焊丝送进与熔化速度仍能保持动态平衡的根本原因。低气压条件下,阴极温度降低,电子热发射能力减弱,电场强度增大,电子场发射能力增强。焊接电流下降和电弧扩张,导致电弧挺度下降和焊缝成形质量降低。通过适当提高焊接电流（焊丝送进速度）增加电弧挺度,降低电弧电压以增强电弧稳定性,在海拔4447m的那曲成功进行了钢轨电弧焊接,接头落锤性能达到了闪光焊标准。
二、熔化极电弧焊多信息同步高速摄影（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、熔化极电弧焊多信息同步高速摄影（论文提纲范文）
（1）中厚板BG890QL高强钢激光-电弧复合焊焊缝成形及断裂行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 低合金高强钢焊接研究进展 |
| 1.1.1 低合金高强钢分类及其焊接性 |
| 1.1.2 低合金高强钢主要焊接方法 |
| 1.1.3 低合金高强钢接头组织特征 |
| 1.2 中厚板低合金高强钢焊缝成形控制 |
| 1.2.1 中厚板主要焊接方法 |
| 1.2.2 中厚板焊接焊缝成形控制 |
| 1.3 中厚板焊接接头力学性能评定 |
| 1.3.1 中厚板焊接接头力学非均匀性 |
| 1.3.2 中厚板焊接接头断裂性能 |
| 1.3.3 低合金高强钢断裂韧性驱动力评估 |
| 1.4 本课题研究内容及意义 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 焊接试验方法 |
| 2.2.1 焊接试验设备 |
| 2.2.2 焊接试验工艺 |
| 2.3 力学性能试验方法 |
| 2.3.1 显微硬度分析 |
| 2.3.2 拉伸试验方法 |
| 2.3.3 弯曲试验方法 |
| 2.3.4 冲击韧性测试 |
| 2.4 断裂韧度测试方法 |
| 2.5 材料表征方法 |
| 2.5.1 金相制样方法 |
| 2.5.2 金相观察 |
| 2.5.3 扫描电镜观察与能谱分析 |
| 2.5.4 EBSD制样与观察 |
| 2.5.5 透射电子显微镜观察 |
| 2.6 激光复合焊过程中熔池及等离子体观察 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 激光-电弧复合焊工艺及接头成形影响因素研究 |
| 3.1 激光焊焊缝成形影响因素及其控制 |
| 3.2 激光-电弧复合焊焊缝成形及影响因素 |
| 3.2.1 先导热源对焊缝成形的影响 |
| 3.2.2 光丝间距对焊缝成形的影响 |
| 3.2.3 复合焊热源参数对焊缝成形影响 |
| 3.3 坡口中激光与电弧热源的耦合机理 |
| 3.3.1 坡口中激光与电弧的耦合行为 |
| 3.3.2 坡口中激光-电弧复合焊的熔池流动行为 |
| 3.4 背部焊缝成形控制 |
| 3.4.1 背部坡口对焊缝成形影响 |
| 3.4.2 背部坡口对底部熔池形态影响 |
| 3.5 中厚板焊接双面成形控制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 激光-电弧复合焊接头组织形貌及其力学性能 |
| 4.1 接头各区域微观组织表征 |
| 4.1.1 焊缝组织特征 |
| 4.1.2 热影响区组织特征 |
| 4.1.3 接头显微硬度分析 |
| 4.2 接头晶粒特征及析出相 |
| 4.2.1 焊接接头晶粒特征 |
| 4.2.2 焊接接头析出相特征 |
| 4.3 接头力学性能与组织的关系 |
| 4.3.1 冲击试验结果及裂纹扩展路径分析 |
| 4.3.2 微观组织与冲击韧性的内在关联性研究 |
| 4.3.3 拉伸及弯曲试验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 激光-电弧复合焊接头断裂力学行为研究 |
| 5.1 焊缝断裂韧性性能分析 |
| 5.2 焊接接头断裂韧性驱动力数值模拟研究 |
| 5.2.1 有限元数值模型 |
| 5.2.2 裂纹尖端张开应力分析 |
| 5.2.3 焊接接头断裂驱动力分析 |
| 5.3 焊缝断裂韧性及驱动力对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
（2）旁路TIG焊增材制造熔丝过程建模仿真及控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 增材制造的概述 |
| 1.2.2 电弧增材制造成形过程的国内外研究现状 |
| 1.2.3 电弧增材过程熔滴行为的国内外研究现状 |
| 1.2.4 电弧增材过程模型优化及控制的研究现状 |
| 1.3 本课题研究目标与研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 1.3.3 拟解决的关键性问题 |
| 1.4 拟采取的研究方法与技术路线 |
| 1.5 本文主要创新点 |
| 第2章 旁路TIG电弧增材制造试验平台 |
| 2.1 旁路TIG电弧增材制造试验平台的组成 |
| 2.2 旁路TIG电弧增材制造试验平台的搭建 |
| 2.3 快速控制原型技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 旁路TIG焊增材制造的熔滴过渡行为 |
| 3.1 旁路TIG焊增材制造原理及熔滴过渡的试验系统 |
| 3.2 送丝速度对熔滴过渡的影响 |
| 3.3 旁路电流对熔滴过渡的影响 |
| 3.4 焊丝端部到基材的距离对熔滴的影响 |
| 3.5 送丝角度对熔滴过渡行为的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 旁路TIG焊增材制造熔丝过程的建模仿真 |
| 4.1 焊丝熔化过程数学模型的建立 |
| 4.2 焊丝熔化过程的仿真结果及分析 |
| 4.2.1 旁路电流对数学模型稳定性的影响 |
| 4.2.2 送丝速度对系统稳定性的影响 |
| 4.2.3 送丝角度对系统稳定性的影响 |
| 4.3 焊丝熔化模型的优化及仿真控制分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 旁路TIG焊增材制造熔滴过渡的控制 |
| 5.1 旁路耦合电弧增材制造的控制试验平台的搭建 |
| 5.2 旁路TIG焊熔滴过渡模式的辨识 |
| 5.3 旁路TIG焊增材制造过程的控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 专利 |
（3）新能源车用铝合金电池托架熔化极气体保护焊工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 6000 系铝合金焊接技术现状及存在的问题 |
| 1.2.2 6000 系铝合金裂纹控制的研究现状 |
| 1.2.3 6000 系铝合金焊接工艺研究现状 |
| 1.2.4 6000 系铝合金焊缝强化方式的研究现状 |
| 1.3 本课题的研究内容及意义 |
| 第二章 试验方案及系统的建立 |
| 2.1 试验方案及技术路线 |
| 2.2 试验系统的建立 |
| 2.2.1 熔化极气体保护焊(GMAW)焊接系统 |
| 2.2.2 电信号采集系统 |
| 2.2.3 温度采集系统 |
| 2.2.4 高速摄影系统 |
| 2.3 试验材料及试样制备 |
| 2.3.2 焊接热裂纹敏感性试样 |
| 2.3.3 焊接工艺参数 |
| 2.3.4 焊缝的热处理 |
| 2.3.5 电池盒托架焊接接头的形式 |
| 2.4 试样测试与分析 |
| 2.4.1 焊缝微观组织观察及成分分析 |
| 2.4.2 拉伸性能测试 |
| 2.4.3 显微硬度测试 |
| 第三章 焊丝中元素种类对接头热裂纹敏感性的影响 |
| 3.1 Si元素含量对铝合金接头裂纹敏感性的影响 |
| 3.1.1 填充Si元素含量不同的焊丝对焊缝成形的影响 |
| 3.1.2 填充Si元素含量不同的焊丝对焊缝组织与形貌的影响 |
| 3.1.3 填充Si元素含量不同的焊丝对焊接热循环的影响 |
| 3.2 Mg元素含量对铝合金接头裂纹敏感性的影响 |
| 3.2.1 填充Mg元素含量不同的焊丝对焊缝成形的影响 |
| 3.2.2 填充Mg元素含量不同的焊丝对焊缝组织与形貌的影响 |
| 3.2.3 填充Mg元素含量不同的焊丝对焊接热循环的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 焊接电流模式对6063 铝合金成形性的影响 |
| 4.1 GMAW-P焊的焊缝成形分析 |
| 4.1.1 GMAW-P焊的焊接过程 |
| 4.1.2 GMAW-P焊的热裂纹形成过程 |
| 4.1.3 GMAW-P焊的焊缝成形 |
| 4.2 CMT焊的焊缝成形分析 |
| 4.2.1 CMT焊的焊接过程 |
| 4.2.2 CMT焊的焊缝成形 |
| 4.3 CMT+P焊的焊缝成形分析 |
| 4.3.1 不同比例的CMT+P焊 |
| 4.3.2 CMT+P焊的熔滴过渡 |
| 4.3.3 CMT与脉冲的比例系数对焊缝成形的影响 |
| 4.3.4 CMT与脉冲的比例系数对热裂纹敏感性的影响 |
| 4.3.5 CMT+P焊在实际结构上的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 焊后热处理对接头组织和性能的影响及分析 |
| 5.1 未经过热处理接头的组织与性能分析 |
| 5.1.1 焊接接头的宏观形貌 |
| 5.1.2 焊接接头的组织与形貌分析 |
| 5.1.3 焊接接头硬度分析 |
| 5.1.4 焊接接头抗拉强度分析 |
| 5.2 固溶处理对接头组织与性能的影响 |
| 5.2.1 焊接接头硬度分析 |
| 5.2.2 焊接接头抗拉强度分析 |
| 5.2.3 接头的组织与形貌分析 |
| 5.3 时效处理对接头组织与性能的影响 |
| 5.3.1 焊接接头硬度分析 |
| 5.3.2 焊接接头抗拉强度分析 |
| 5.3.3 接头的组织与形貌分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（4）弧焊质量熵测度评价技术与焊装车间数字化管控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 焊接制造智能化研究现状 |
| 1.2.1 基于工艺参数的焊接过程质量监测与控制研究现状 |
| 1.2.2 基于视觉传感的焊接过程质量监测与控制研究现状 |
| 1.2.3 焊接过程多信息融合分析与质量控制研究现状 |
| 1.3 熵测度研究进展 |
| 1.3.1 单变量熵测度 |
| 1.3.2 多变量熵测度 |
| 1.4 课题的主要研究内容及研究方案 |
| 2 基于网络的车间级焊接质量监控与评估系统设计 |
| 2.1 系统设计 |
| 2.1.1 系统总体结构设计 |
| 2.1.2 焊接工艺管理模块 |
| 2.1.3 焊接过程质量监测模块 |
| 2.2 焊接过程信息同步传感 |
| 2.3 焊接过程参数的网络传输 |
| 2.3.1 车间级焊接质量监控系统网络信息流设计 |
| 2.3.2 焊接过程信息的网络传输方法 |
| 2.3.3 熔池图像的压缩和网络传输方法 |
| 2.4 数据库结构设计与数据存储 |
| 2.5 车间级焊接质量监控与评估系统软件流程 |
| 3 焊接过程工艺参数采集试验及统计分析 |
| 3.1 弧焊过程工艺参数传感采集试验平台 |
| 3.2 铝合金双丝PMIG焊电流电压参数传感采集试验 |
| 3.3 铝合金双丝PMIG焊接过程电参数统计分析 |
| 3.3.1 焊接电压概率密度分析 |
| 3.3.2 焊接电弧UI相图分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于VMD的双丝PMIG焊电流信号分析 |
| 4.1 VMD算法原理及参数选择 |
| 4.1.1 算法基本原理 |
| 4.1.2 算法过程 |
| 4.1.3 重要参数影响及其确定方法 |
| 4.1.4 铝合金双丝PMIG焊电流参数VMD分解示例 |
| 4.2 基于VMD的标准差熵定义 |
| 4.3 基于VMD的奇异谱熵定义 |
| 4.4 焊接工艺条件对VMD-标准差熵与VMD-奇异谱熵的影响规律 |
| 4.4.1 电流参数对焊接电流标准差熵与奇异谱熵的影响 |
| 4.4.2 保护气流量对对焊接电流标准差熵与奇异谱熵的影响 |
| 4.4.3 工件表面清洁度对电流信号标准差熵与奇异谱熵的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 双丝PMIG焊工艺参数单变量熵与过程稳定性关系规律 |
| 5.1 单变量熵概念与算法 |
| 5.1.1 近似熵算法 |
| 5.1.2 样本熵算法 |
| 5.1.3 模糊熵算法 |
| 5.1.4 算法性能比较 |
| 5.2 双丝PMIG焊接工艺参数对单变量熵值的影响规律 |
| 5.2.1 焊接电弧等效电阻定义 |
| 5.2.2 电流参数对电信号单变量熵值的影响 |
| 5.2.3 保护气流量对电信号单变量熵值的影响 |
| 5.2.4 工件表面清洁度对电信号单变量熵值的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 双丝PMIG焊工艺参数互模糊熵与过程稳定性关系规律 |
| 6.1 互熵概念与算法 |
| 6.1.1 互近似熵算法 |
| 6.1.2 互样本熵算法 |
| 6.1.3 互模糊熵算法 |
| 6.1.4 算法性能比较与选用 |
| 6.2 铝合金双丝PMIG焊工艺参数对互模糊熵值的影响规律 |
| 6.2.1 电流参数对前后电弧电信号互模糊熵值影响 |
| 6.2.2 保护气流量对前后电弧电信号互模糊熵值影响 |
| 6.2.3 工件表面清洁度对前后电弧电信号互模糊熵值影响 |
| 6.3 基于工艺参数熵值的焊接过程稳定性评价 |
| 6.3.1 SVM基本原理 |
| 6.3.2 工艺参数熵值-SVM焊接过程稳定性评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 熔池视觉与工艺参数协同分析及稳定性突变位置诊断 |
| 7.1 铝合金双丝PMIG焊焊接电参数与熔池视觉图像同步采集试验 |
| 7.1.1 基于熔池光谱特征的近红外视觉图像采集 |
| 7.1.2 熔池视觉与工艺参数协同采集试验 |
| 7.2 熔池几何特征提取 |
| 7.2.1 熔池轮廓提取方法 |
| 7.2.2 熔池几何特征参数提取 |
| 7.2.3 熔池几何特征参数与工艺规范关系规律 |
| 7.3 熔池图像灰度分布特征提取 |
| 7.3.1 图像熵算法原理 |
| 7.3.2 奇异谱熵算法原理 |
| 7.3.3 不同焊接条件下熔池图像灰度特征规律研究 |
| 7.4 熔池视觉特征与工艺参数特征协同诊断焊接过程稳定性突变位置 |
| 7.4.1 工件表面清洁度存在突变的焊接过程稳定性突变位置诊断 |
| 7.4.2 焊接过程突发侧向风的焊接过程稳定性突变位置诊断 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与创新点 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）镀锌板CMT搭接焊缺陷控制及锌蒸汽行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 镀锌板的防护原理 |
| 1.1.2 镀锌板的种类及特点 |
| 1.1.3 镀锌板的应用 |
| 1.1.4 镀锌板搭接焊缺陷 |
| 1.2 镀锌板焊接工艺研究现状 |
| 1.2.1 点焊工艺 |
| 1.2.2 电弧焊工艺 |
| 1.2.3 激光焊工艺 |
| 1.2.4 镀锌板焊接现状总结 |
| 1.3 镀锌板焊接缺陷形成机理研究 |
| 1.3.1 镀锌板焊接气孔形成机理研究 |
| 1.3.2 光谱信息在研究焊接电弧上的应用 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第二章 试验方案及系统的建立 |
| 2.1 研究方法及技术路线 |
| 2.2 试验系统建立 |
| 2.2.1 电弧焊试验系统 |
| 2.2.2 电信号采集与分析系统 |
| 2.2.3 高速摄影系统 |
| 2.2.4 光谱信号采集系统 |
| 2.3 试验材料与工艺参数 |
| 2.4 焊缝气孔表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 镀锌板CMT搭接焊气孔的影响因素及控制机理 |
| 3.1 焊接电流模式对焊缝气孔的影响规律 |
| 3.1.1 试验结果 |
| 3.1.2 结果分析与讨论 |
| 3.2 焊枪倾角对焊缝气孔的影响规律 |
| 3.2.1 试验结果 |
| 3.2.2 结果分析与讨论 |
| 3.3 间隙大小对焊缝气孔的影响规律 |
| 3.3.1 试验结果 |
| 3.3.2 结果讨论与分析 |
| 3.4 保护气体成分对焊缝气孔的影响规律 |
| 3.4.1 试验结果 |
| 3.4.2 结果分析与讨论 |
| 3.5 焊接速度对焊缝气孔的影响规律 |
| 3.5.1 试验结果 |
| 3.5.2 结果分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 镀锌板CMT搭接焊焊缝凹陷的形成机理研究 |
| 4.1 焊枪目标位置对镀锌板CMT搭接焊焊缝凹陷的影响规律 |
| 4.1.1 试验结果 |
| 4.1.2 结果分析与讨论 |
| 4.2 镀锌层位置对镀锌板CMT搭接焊焊缝凹陷形成的影响规律 |
| 4.2.1 试验结果 |
| 4.2.2 结果分析与讨论 |
| 4.3 镀锌板CMT搭接焊焊缝凹陷形成的高速摄影分析 |
| 4.4 镀锌板CMT搭接焊焊缝凹陷的形成机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 镀锌板CMT搭接焊中锌蒸汽行为研究 |
| 5.1 锌蒸汽对CMT搭接焊电弧形态的影响 |
| 5.1.1 镀锌板CMT搭接焊电弧形态 |
| 5.1.2 裸板CMT搭接焊电弧形态 |
| 5.1.3 结果讨论与分析 |
| 5.2 镀锌板脉冲MIG焊光谱成分及分布分析 |
| 5.2.1 镀锌板脉冲MIG焊光谱成分分析 |
| 5.2.2 镀锌板脉冲MIG焊的光谱空间分布 |
| 5.3 锌蒸汽对CMT搭接焊接电弧元素分布和电子温度的影响 |
| 5.3.1 锌蒸汽对CMT焊接电弧元素分布的影响 |
| 5.3.2 锌蒸汽对CMT焊接电弧电子温度影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（6）脉冲熔化极氩弧焊熔池的震荡特性建模与分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钨极惰性气体保护焊熔池震荡 |
| 1.2.2 熔化极气体保护焊熔池震荡 |
| 1.2.3 脉冲熔化极气体保护焊熔池震荡 |
| 1.2.4 高速摄影技术 |
| 1.2.5 MATLAB数字图像处理技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 整体试验平台与工艺参数 |
| 2.1 试验平台系统组成 |
| 2.2 焊接系统 |
| 2.2.1 焊接移动平台 |
| 2.2.2 V350型焊机及送丝机 |
| 2.3 图像信号采集系统 |
| 2.3.1 高速摄像设备 |
| 2.3.2 背光源氙灯 |
| 2.4 电信号采集系统 |
| 2.4.1 霍尔传感器 |
| 2.4.2 数据采集卡 |
| 2.4.3 软件系统 |
| 2.5 试验材料与工艺参数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 熔池信息的提取 |
| 3.1 熔池边界的提取 |
| 3.2 时域图提取 |
| 3.3 频域图提取 |
| 3.4 振幅的表示及分布趋势 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 简谐波与波群理论 |
| 4.1 简谐振动 |
| 4.2 简谐波 |
| 4.3 衰减波 |
| 4.4 波群理论 |
| 4.4.1 两波振幅相等 |
| 4.4.2 两波振幅不等 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 模型中参数的确定 |
| 5.1 振幅A的确定 |
| 5.2 波数k的确定 |
| 5.3 角频率ω的确定 |
| 5.4 相位角φ的确定 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 模拟与实测结果 |
| 6.1 直流模拟结果 |
| 6.1.1 直流频域分析 |
| 6.1.2 直流时域分析 |
| 6.2 一脉一滴模拟结果 |
| 6.2.1 一脉一滴频域分析 |
| 6.2.2 一脉一滴时域分析 |
| 6.3 一脉两滴模拟结果 |
| 6.3.1 一脉两滴频域分析 |
| 6.3.2 一脉两滴时域分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）微束等离子弧焊过程的多相物理信息耦合（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 焊接过程中的信息检测 |
| 1.1.1 焊接过程中电信息的检测 |
| 1.1.2 焊接过程中电弧图像的检测 |
| 1.2 电弧及熔池图像的图像处理 |
| 1.2.1 图像处理的方法 |
| 1.2.2 电弧及熔池的图像处理研究现状 |
| 1.3 MATLAB多元回归分析 |
| 1.4 主要研究内容与创新点 |
| 第二章 脉冲微束等离子弧焊多物理量的同步检测 |
| 2.1 脉冲微束等离子弧焊焊接过程中的物理量 |
| 2.2 脉冲微束等离子弧焊各主要物理量检测 |
| 2.2.1 脉冲微束等离子弧焊焊接电流和焊接电压检测 |
| 2.2.2 脉冲微束等离子弧焊焊接电弧光辐射强度检测 |
| 2.2.3 脉冲微束等离子弧焊焊接熔池形态检测 |
| 2.2.4 脉冲微束等离子弧焊焊缝对中偏差检测 |
| 2.2.5 脉冲微束等离子弧焊焊接变形检测 |
| 2.3 脉冲微束等离子弧焊接过程中多物理量检测的同步 |
| 2.3.1 同步检测的实现 |
| 2.3.2 脉冲微束等离子弧焊多物理量同步检测系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 脉冲微束等离子弧焊多物理量检测的非同步性 |
| 3.1 各物理量检测同步触发信号的非同步性 |
| 3.1.1 焊接电流和焊接电压检测触发信号的延时 |
| 3.1.2 焊接电弧图像检测触发信号延时 |
| 3.1.3 熔池图像检测触发信号延时 |
| 3.1.4 接头变形图像采集触发信号延时 |
| 3.1.5 焊缝对中图像采集触发信号延时 |
| 3.2 各物理量采集的检测设备触发响应的非同步性 |
| 3.2.1 Lab VIEW的触发响应时间 |
| 3.2.2 各物理量检测相机的触发响应时间 |
| 3.3 各物理量采集的检测位置的非同步性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 脉冲微束等离子弧焊的多物理量耦合 |
| 4.1 基于焊接电流的焊接热输入大小的耦合 |
| 4.1.1 脉冲微束等离子弧焊焊接热输入 |
| 4.1.2 焊接电流与焊接热输入大小的耦合 |
| 4.1.3 焊接电流与焊接热输入大小的耦合分析与讨论 |
| 4.1.4 焊接电流与焊接热输入大小的耦合关系的回归分析 |
| 4.2 基于焊接电流的电弧热输入范围耦合 |
| 4.2.1 焊接电流与焊接热输入范围的耦合 |
| 4.2.2 焊接电流与焊接热输入范围的耦合分析与讨论 |
| 4.2.3 焊接电流与焊接热输入范围的耦合关系的回归分析 |
| 4.3 基于电弧热输入的熔池形状耦合 |
| 4.3.1 电弧热输入与焊接熔池的耦合 |
| 4.3.2 电弧热输入与焊接熔池的耦合分析与讨论 |
| 4.3.3 电弧热输入与焊接熔池耦合关系的回归分析 |
| 4.4 脉冲微束等离子弧焊的多物理量耦合 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 脉冲微束等离子弧焊焊接成形及焊接质量的协同控制 |
| 5.1 抑制回转变形的焊接质量控制 |
| 5.1.1 变形产生机理 |
| 5.1.2 回转变形的变化规律 |
| 5.1.3 基于焊接电流调节的抑制变形的超薄板的焊接质量控制 |
| 5.2 基于焊缝对中的焊接质量控制 |
| 5.2.1 超薄板焊件的焊缝对中 |
| 5.2.2 焊缝对中偏移量的检测 |
| 5.2.3 基于焊枪偏移量调节的焊接质量控制 |
| 5.3 基于热输入调节的焊接抑制烧穿的焊接质量控制 |
| 5.4 基于多物理量耦合的焊接成形的协同控制 |
| 5.4.1 超薄板焊缝宽度变化规律的回归分析 |
| 5.4.2 基于多信息耦合保证焊缝宽度不变的焊接质量的协同控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（8）高速三丝GMAW抑制驼峰缺陷的机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 GMAW熔池流动的研究现状 |
| 1.2.2 高速GMAW驼峰的研究现状 |
| 1.2.3 双丝GMAW焊接技术的研究现状及应用 |
| 1.2.4 三丝GMAW焊接技术的研究现状及应用 |
| 1.3 本课题的主要研究内容及方法 |
| 第二章 实验平台和模拟软件 |
| 2.1 焊接实验平台搭建 |
| 2.1.1 三丝GMAW自动焊接系统 |
| 2.1.2 高速摄影系统 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 FLOW-3D软件 |
| 2.3.1 FLOW-3D软件的应用 |
| 2.3.2 FLOW-3D软件包的组成 |
| 2.3.3 FLOW-3D软件的二次开发 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单丝高速GMAW驼峰形成的机理研究 |
| 3.1 实验材料及方法 |
| 3.2 单丝高速GMAW三维瞬态熔池的模型建立 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 熔化-凝固模型的处理 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 熔池中的体积力处理 |
| 3.2.5 数值计算 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 单丝高速GMAW驼峰形成过程 |
| 3.3.2 单丝高速GMAW驼峰形成的机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双丝GMAW中驼峰抑制与形成的机理研究 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 双丝GMAW三维瞬态熔池的模型建立 |
| 4.2.1 边界条件 |
| 4.2.2 体积力 |
| 4.2.3 数值模型 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 双丝GMAW抑制驼峰的机理研究 |
| 4.3.2 双丝GMAW驼峰形成的机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三丝高速GMAW抑制驼峰缺陷的机理研究 |
| 5.1 实验过程 |
| 5.2 三丝GMAW三维瞬态熔池的模型建立 |
| 5.2.1 边界条件 |
| 5.2.2 体积力 |
| 5.2.3 数值模型 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 三丝GMAW焊缝的模拟结果与实验结果对比分析 |
| 5.3.2 三丝GMAW熔池形成过程的研究分析 |
| 5.3.3 三丝GMAW抑制驼峰形成的机理分析 |
| 5.3.4 不同电流配比对三丝GMAW焊缝成形的影响机理研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（9）基于数字图像处理技术的P-MIG焊熔滴滴落过程分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 熔滴过渡研究的手段 |
| 1.2.2 数字图像处理 |
| 1.2.3 熔滴过渡理论的研究和发展 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第二章 试验材料、方法与设备 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 熔化极气体保护焊接试验系统 |
| 2.2.1 焊接平台 |
| 2.2.2 焊接电源 |
| 2.2.3 焊接送丝机 |
| 2.2.4 高速摄像系统 |
| 2.2.5 焊接电信号采集与同步系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 图像处理 |
| 3.1 数字图像的输入 |
| 3.1.1 数字图像的数学模型 |
| 3.1.2 数字图像的采样 |
| 3.1.3 图像的量化 |
| 3.2 熔滴边缘检测算法 |
| 3.3 MATLAB图像处理方法 |
| 3.3.1 图像滤波去噪处理 |
| 3.3.2 图像增强处理 |
| 3.3.3 图像边界提取处理技术 |
| 3.4 实际熔滴过渡图像处理结果分析 |
| 3.4.1 灰度变换 |
| 3.4.2 图像截取 |
| 3.4.3 平滑去噪处理 |
| 3.4.4 图像增强处理 |
| 3.4.5 熔滴边界提取 |
| 3.4.6 去除小面积对象 |
| 3.4.7 边缘拟合和质心的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 熔滴滴落过程的分析 |
| 4.1 熔滴滴落速度的计算方法 |
| 4.2 熔滴滴落过程分析 |
| 4.2.1 弧柱区 |
| 4.2.2 近阴极区 |
| 4.2.3 近阳极区 |
| 4.3 送丝速度对熔滴滴落过程的影响 |
| 4.3.1 送丝速度较慢下熔滴滴落过程分析 |
| 4.3.2 送丝速度较快下熔滴滴落过程分析 |
| 4.3.3 熔滴分离速度与送丝速度之间的关系 |
| 4.4 焊接速度对熔滴滴落过程的影响 |
| 4.5 保护气流量对熔滴滴落过程的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）钢轨窄间隙自动电弧焊接工艺优化与低气压环境工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 钢轨焊接技术的发展与应用现状 |
| 1.2.1 钢轨焊接技术简介 |
| 1.2.2 国内外钢轨焊接技术发展和应用 |
| 1.3 自保护药芯焊丝焊接工艺及熔滴过渡行为研究 |
| 1.3.1 自保护药芯焊丝研究现状 |
| 1.3.2 自保护药芯焊丝熔滴过渡与焊接工艺研究现状 |
| 1.4 钢轨焊接接头组织及残余应力对接头性能的影响 |
| 1.4.1 钢轨焊接接头组织研究现状 |
| 1.4.2 钢轨焊接接头残余应力及分布研究 |
| 1.5 低气压环境电弧特性与青藏线无缝线路建设 |
| 1.5.1 气压与电弧特性研究现状 |
| 1.5.2 青藏铁路无缝化建设研究现状 |
| 1.6 本文研究思路及论文结构安排 |
| 1.6.1 焊接工艺控制研究 |
| 1.6.2 接头微观组织、残余应力和热处理改善作用 |
| 1.6.3 低压环境下的钢轨电弧焊接 |
| 1.6.4 论文结构安排 |
| 第2章 钢轨窄间隙电弧焊接设备及信息采集系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢轨窄间隙自动电弧焊接系统 |
| 2.2.1 焊枪运动轨迹规划 |
| 2.2.2 窄间隙钢轨电弧焊接侧壁熔合控制机构 |
| 2.2.3 焊接过程自动控制系统 |
| 2.2.4 自保护药芯焊丝成分及其力学性能 |
| 2.2.5 火焰加热正火系统 |
| 2.3 钢轨电弧焊接需要进一步解决的技术关键 |
| 2.4 焊接电信息与高速摄像同步采集分析系统 |
| 2.4.1 焊接信息采集及高速摄像系统研究现状 |
| 2.4.2 电弧焊接电信息处理电路 |
| 2.4.3 焊接信息采集分析系统 |
| 2.4.4 高速摄像与电信息同步采集 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钢轨焊接过程工艺控制及侧壁焊接工艺制定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊接电源特性及焊接设定与焊接电信息 |
| 3.2.1 焊接电源特性 |
| 3.2.2 焊接设定与焊接电信息的关系 |
| 3.3 自保护药芯焊丝电弧特性曲线 |
| 3.4 控制设定对焊接工艺参数的影响 |
| 3.4.1 焊丝送进速度不变时焊接电信息控制 |
| 3.4.2 电源输出电压设定不变的时焊接电信息控制 |
| 3.4.3 各工艺参数控制设定对焊接电信息的影响规律 |
| 3.5 自保护药芯焊丝熔化速度及影响因素 |
| 3.5.1 熔化速度研究现状 |
| 3.5.2 熔化速度公式 |
| 3.5.3 自保护药芯焊丝熔化速度测定 |
| 3.6 坡口侧壁焊接熔合控制及工艺 |
| 3.6.1 焊缝成形与焊接工艺参数的关系 |
| 3.6.2 焊缝成形及焊接边距对坡口侧壁熔合的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 自保护药芯焊丝熔滴过渡行为与工艺优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自保护药芯焊丝研究试验及典型熔滴过渡 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 自保护药芯焊丝典型熔滴过渡模式 |
| 4.3 弧桥过渡及其影响因素 |
| 4.3.1 弧桥过渡过程分析 |
| 4.3.2 弧桥过渡过程的焊接电信息分析 |
| 4.3.3 弧桥过渡前后焊接电信息分析 |
| 4.3.4 弧桥过渡对电弧的影响 |
| 4.4 焊丝短路过渡行为及其影响因素 |
| 4.4.1 焊丝短路过渡分析 |
| 4.4.2 短路过渡与焊接电信息的关系 |
| 4.4.3 焊接工艺参数设定值对短路过渡的影响 |
| 4.4.4 自保护药芯焊丝焊接的电弧力 |
| 4.4.5 短路过渡时的焊接电信息分析 |
| 4.4.6 焊接工艺参数设定对短路过渡的影响 |
| 4.5 钢轨窄间隙电弧焊接工艺优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 火焰热处理对接头组织及残余应力的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 接头微观组织和残余应力测量试验 |
| 5.2.1 接头微观组织分析的取样试验设计 |
| 5.2.2 钻孔法测量焊接接头残余应力 |
| 5.3 热处理前后的焊接接头各位置的典型微观组织 |
| 5.3.1 轨头部位 |
| 5.3.2 轨腰部位 |
| 5.3.3 轨底部位 |
| 5.3.4 焊缝垂直中心 |
| 5.4 热处理对钢轨接头残余应力的影响 |
| 5.5 火焰热处理对接头型式检验的影响 |
| 5.5.1 热处理前后的落锤试验 |
| 5.5.2 热处理对落锤性能的影响分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 低气压环境下的电弧特性与钢轨电弧焊接 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 低气压环境下电弧焊接存在的主要问题 |
| 6.2.1 焊接电流下降 |
| 6.2.2 焊缝气孔增多 |
| 6.3 气压降低对焊接电弧特性的影响 |
| 6.3.1 焊接工艺试验结果 |
| 6.3.2 气压降低对焊接电流的影响 |
| 6.3.3 气压降低与电弧电压的关系 |
| 6.3.4 气压降低对焊丝熔化速度的影响 |
| 6.3.5 气压降低对电弧静特性曲线的影响 |
| 6.4 低气压环境电弧焊接焊缝成形分析 |
| 6.4.1 低气压地区焊缝成形试验 |
| 6.4.2 气压降低对焊缝成形的影响规律 |
| 6.4.3 气压降低对焊缝成形的影响分析 |
| 6.5 低气压环境下的钢轨窄间隙自动电弧焊接 |
| 6.5.1 低气压环境下的钢轨焊接应用现状 |
| 6.5.2 低气压环境下的钢轨电弧焊接 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、熔化极电弧焊多信息同步高速摄影（论文参考文献）
- [1]中厚板BG890QL高强钢激光-电弧复合焊焊缝成形及断裂行为研究[D]. 许轲. 上海交通大学, 2020(01)
- [2]旁路TIG焊增材制造熔丝过程建模仿真及控制[D]. 袁文. 兰州理工大学, 2020
- [3]新能源车用铝合金电池托架熔化极气体保护焊工艺研究[D]. 王俊. 上海交通大学, 2020(09)
- [4]弧焊质量熵测度评价技术与焊装车间数字化管控系统研究[D]. 周晓晓. 南京理工大学, 2018(07)
- [5]镀锌板CMT搭接焊缺陷控制及锌蒸汽行为研究[D]. 李超豪. 上海交通大学, 2018(01)
- [6]脉冲熔化极氩弧焊熔池的震荡特性建模与分析[D]. 张鹏. 天津大学, 2017(05)
- [7]微束等离子弧焊过程的多相物理信息耦合[D]. 王昂洋. 上海工程技术大学, 2016
- [8]高速三丝GMAW抑制驼峰缺陷的机理研究[D]. 顾煜. 上海交通大学, 2016(01)
- [9]基于数字图像处理技术的P-MIG焊熔滴滴落过程分析[D]. 沈俊. 天津大学, 2016(12)
- [10]钢轨窄间隙自动电弧焊接工艺优化与低气压环境工程应用[D]. 范开果. 清华大学, 2015(07)