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国内刊号：11-2223/N
国际刊号：1000-0054
发布日期:
作者：程世佳, 朱志明, 符平坡
单位：清华大学 机械工程系, 先进成形制造教育部重点实验室, 北京 100084
关键词：脉冲TIG焊,同步采集,电弧图像,图像处理,标准温度法,电弧温度
基金：国家自然科学基金面上项目（51775301）
脉冲电流钨极惰性气体（tungsten inert gas，TIG）保护电弧焊广泛应用于高品质焊接制造。研究电弧形态、灰度和温度等特征参数随脉冲电流的变化规律，有助于更深入地理解脉冲TIG焊的电弧动态物理特性，更好地评判焊接过程的稳定性和控制焊缝成形质量。该文通过同步采集焊接过程的脉冲电流及对应的电弧图像，借助于图像处理和标准温度法计算求解了脉冲TIG焊的电弧形态、灰度及特定位置的温度，分析了其随脉冲电流周期性变化的规律。试验结果表明，脉冲TIG焊的电弧形态、灰度、特定位置的温度等特征参数与脉冲电流的变化同步，同步精度在0.1 ms以内。在脉冲电流前后沿的电流突变过程中，电弧在电流增加时的形态扩张和温度上升速度快于电流减小时的形态收缩和下降速度。在钨极下方1 mm处，电弧温度在脉冲电流增加时的平均上升速度为11 613 K/ms，在脉冲电流减小时的平均下降速度为5 710 K/ms。距离钨极越近，电弧灰度在电流突变前后的变化越小，但电弧温度的变化越大。
来源：2021年第9期
《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部
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