基于可视化试验的活性焊接机理研究

【摘要】活性焊接可以显著增大焊缝深宽比,提高焊接效率,但对其高效机理的研究还处于争论阶段。本文通过电弧和熔池的可视化对活性焊高效机理进行研究。本研究建立了合理的试验方案及试验系统,使一道焊缝包含了TIG焊、A-TIG焊、激光辅助A-TIG焊和激光辅助活性焊等四种不同焊接方法的结果,有利于提高四种焊接方法对比的准确性。搭建了CCD摄像系统平台,对CCD摄像机、数据采集卡和光学镜片等器件进行组合和选用,满足焊接过程摄像的要求。获得了特定参数下的熔池表面流态视频、熔池视频和电弧视频,为后续的图像信息提取乃至机理分析提供原始数据。利用MATLAB的图像处理模块对电弧图像和熔池图像进行了处理和信息提取,获得了熔池边界和电弧多个区域边界等信息。分析了四种焊接熔池的表面流态,初步得出：TIG焊熔池的表面流场方向为中心向周边,而其它三种活性焊接的熔池表面流场方向为周边向中心。对四种焊接方法的熔池边缘进行提取和分析,TIG焊熔池由于宽度和长度方向都明显比活性焊的更大,使得面积远远更大,而激光辅助活性焊熔池面积比A-TIG焊和激光辅助A-TIG焊也更大,熔池面积的差异直接导致的结果是熔深的差异。对四种焊接的电弧进行了特殊的边缘提取及分析,得出：A-TIG焊和激光辅助A-TIG焊电弧收缩,能量集中；而TIG焊和激光辅助活性焊电弧相对较大,能量分散。最终得出结论,本试验中A-TIG焊的高效机理是电弧收缩和表面张力改变。激光辅助活性焊的高效机理只是表面张力改变,而没有电弧收缩影响。激光辅助A-TIG焊高效机理与A-TIG焊一样,是电弧收缩和表面张力改变,其中电弧收缩是由活性剂引起,而表面张力改变是由活性剂和激光加氧共同作用产生。通过本试验的结果可以看出,活性焊的高效机理不一定是单一理论可以解释论证,由于工艺方法不同,不同活性焊的高效机理也可能不同。
【作者】曾智；
【导师】尹燕；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工，2014，硕士
【关键词】活性焊接；焊接电弧；焊接熔池；MATLAB；高效机理；

【参考文献】
[1]王文春.区域房价差异与工业企业创新行为[D].西南财经大学,区域经济学,2014,博士.
[2]李俊伟.增程式电动汽车动力系统参数匹配及基于遗传算法的传动比优化研究[D].中北大学,车辆工程,2014,硕士.
[3]郑家祉.国内外电子显微镜产品介绍[J].机电一体化.1997(02)
[4]叶盛.双馈风力发电机低电压穿越控制策略研究[D].湖南大学,电气工程,2011,硕士.
[5]吴昊.基于线路雷电流波形特征的雷击故障定位及雷电参数反演研究[D].重庆大学,电气工程,2014,硕士.
[6]崔黎.论完善我国财产保全制度的法律思考[D].山东大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[7]王琦琳.房地产公司资金链风险管控研究[D].山东财经大学,会计（专业学位）,2014,硕士.
[8]姜青青.济南市市区管网末梢水与泉水水质检测与分析[D].山东大学,公共卫生（专业学位）,2013,硕士.
[9]刘浩.华北油田公司人工成本研究[D].河北大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[10]邓楠.绿色贸易壁垒下中国农产品的地理标志权保护问题探析[D].湖南师范大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[11]程燕.马克思恩格斯工业化思想与当代生态文明建设[D].南昌航空大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[12]宋薇.闵惠芬二胡演奏声腔化及其音乐教育思想研究[D].曲阜师范大学,艺术学,2013,硕士.
[13]刘洋.四旋翼无人机中多电机驱动系统的研究[D].南昌航空大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[14]傅明玉.有限理性与农户参加新农保的行为逻辑研究[D].华侨大学,公共管理,2014,硕士.
[15]任永东.建国初期重庆禁毒法制状况刍析（1950-1952）[D].西南政法大学,法律史,2012,硕士.
[16]王佳.我国融资租赁的税收政策研究[D].北京交通大学,会计,2013,硕士.
[17]马骐,郑丽华.浅析电子商务环境下提高企业竞争力的策略[J].江西化工,2004,04:87-89.
[18]王旭东,于振文,王东.钾对小麦旗叶蔗糖和籽粒淀粉积累的影响[J].植物生态学报,2003,02:196-201.
[19]孙婧.若干中药组分对哮喘小鼠气道重建的影响与机制研究[D].复旦大学,中西医结合临床,2012,博士.
[20]徐帅.用于直接甲醇燃料电池的新型侧链型阴离子交换膜材料的制备与性能研究[D].吉林大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[21]刘腾飞.轮轨低粘着与增粘措施试验研究[D].西南交通大学,机械工程,2014,硕士.
[22]张晓萌.《左传》与《战国策》女性比较研究[D].陕西理工学院,中国古代文学,2014,硕士.
[23]罗梁.CDMA2000系统中单载波频域均衡的研究与实现[D].西南交通大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[24]全再洪.新型硬质合金用成型剂CSZ的应用研究[D].湖南大学,材料工程,2014,硕士.
[25]李杰.《伤寒论》中甘草功效与配伍应用的规律研究[D].广州中医药大学,中医临床基础,2013,硕士.
[26]郝建华,强胜,杜康宁,郜元兴.十种菊科外来入侵种连萼瘦果风力传播的特性[J].植物生态学报,2010,08:957-965.
[27]徐游.性灵之花，浸润心灵的传统气息[D].云南艺术学院,MFA油画风景研究,2014,硕士.
[28]张文涛.胜利油田电力系统优化技术研究与应用[D].山东大学,电气工程（专业学位）,2013,硕士.
[29]朱建林,牟永光.有限元粘滞弹性波VSP地震模型[J].石油地球物理勘探,1994,06:724-732+800.
[30]浦江燕.资产定价，稳健投资与随机最优控制的动态规划[D].复旦大学,运筹学与控制论,2013,博士.
[31]高佳缘.“绥李三号”李芽内源植物激素动态变化规律的研究[D].中国农业科学院,园艺（专业学位）,2012,硕士.
[32]徐兆华.高速高精度步进闭环控制系统的研究[D].中北大学,机动武器系统工程,2013,硕士.
[33]吴方.纳米孔洞金属—有机骨架材料的改性及应用[D].安徽大学,无机化学,2013,硕士.
[34]宋毓.国有企业风险导向下内部审计存在的问题和对策研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[35]杨魏.CFG桩—网复合地基在山区高速公路中的应用研究与有限元分析[D].重庆交通大学,港口、海岸与近海工程,2012,硕士.
[36]张译.四川省地税局办公自动化系统的设计和实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[37]代永智.SGLT-2抑制剂Ertugliflozin的合成研究[D].湖南中医药大学,药物化学,2013,硕士.
[38]姜枫.基于模糊多属性的决策方法研究[D].中国科学技术大学,2013.
[39]孙立新,党淑君.WCDMA标准及HSDPA物理层演进趋势——OFDM技术[J].电信网技术.2004(09)
[40]王明.深商培训中心营销策略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[41]韩江.深圳A公司竞争战略研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[42]冯文熠.基于XML和XAJAX模式的高校教务子系统研究与实现[D].兰州理工大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[43]刘迪文,杨伟伟,吴宝金.豚鼠基因组26个多态性微卫星标记的筛选[J].中国实验动物学报,2014,03:78-83.
[44]吴燕明.组配固化剂对土壤—蔬菜系统中重金属污染调控的研究[D].中南林业科技大学,环境工程,2014,硕士.
[45]宋梅青.融合用户属性和兴趣对比度的协同过滤个性化推荐研究[D].华中师范大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[46]康传勇.《管子》《齐民要术》农学论比较研究[D].山东大学,中国古典文献学,2013,硕士.
[47]黄弦超,张粒子,张晶伟.含分布式发电的配电网检修负荷转移方案[J].电力系统自动化,2008,12:32-35+47.
[48]储珺,杜立辉,汪凌峰,潘春洪.基于局部背景感知的目标跟踪[J].自动化学报,2012,12:1985-1995.
[49]秦建.穆勒功利主义幸福观研究[D].燕山大学,马克思主义哲学,2014,硕士.
[50]王亚楠.初中思想品德课对话教学应用策略研究[D].苏州大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.