窄间隙MAG焊电弧声与电弧作用位置的相关性

作者：兰虎; 张华军; 陈善本; 盛凯; 赵德龙

来源：机械工程学报, 2014, 50(24): 38-43.

• 窄间隙MAG焊
• 电弧声
• 时频分析
• 小波降噪

电弧-侧壁距离控制是保证窄间隙熔化极活性气体保护焊(Narrow gap metal active gas welding,NG-MAG)侧壁熔合良好的关键。通过对NG-MAG脉冲立焊过程中电弧声的预处理和分析,发现其时域波形呈周期性"振铃"衰减特性,频率与焊接电源脉冲频率相同;电弧声能量的频域分布范围为0.312.0 k Hz,且能量主要集中在0.33.0 k Hz和9.012.0 k Hz两个频带,频谱分布与电弧-侧壁距离高度相关。在此基础上,采用小波变换(Wavelet transform,WT)和联合时频分析(Joint time-frequency analysis,JTFA)实现对电弧声信号的降噪处理和时频分析,结果发现,伴随电弧-侧壁距离的逐渐增大,电弧声能量的低频分布始终存在,呈现"断续-连续-断续"分布特征;而高频分布出现在电弧-侧壁距离2.6 mm以上,呈现"断续-连续"分布特征。利用NG-MAG脉冲立焊电弧声的时频分布规律可实现对电弧作用位置的监测预警,为NG-MAG焊接过程状态监控提供一种途径。

• 单位
  上海交通大学; 上海振华重工(集团)股份有限公司; 哈尔滨理工大学; 上海振华重工（集团）股份有限公司