穿孔型等离子弧焊接熔池熔深的检测

摘要

在稳定的穿孔型等离子弧焊接过程中，引导弧与转移弧同时存在，并可以分为喷嘴内和喷嘴外两部分电弧。喷嘴内的电弧在机械压缩和热收缩的作用下，其电弧长度、电流密度及钨极与喷嘴之间的电压(U1)均基本保持不变；喷嘴外的电弧以大约5度的发散角发散，具有一定自由电弧的特性，其电弧电压即喷嘴与工件之间的电压(U2)。U2随电弧长度的增大而增大，而在焊枪高度不变的情况下，该电弧长度又主要取决于熔池熔深和小孔尺寸的的大小。设计了喷嘴电压信号采集系统，实时检测等离子弧焊接过程中熔池熔深发生突变时所对应的喷嘴到工件之间的电压信号等。焊接实验表明，喷嘴电压的幅值随着熔池熔深的增大而增大。针对中厚板的穿孔型等离子弧焊，该检测技术可以为精密熔透的自动控制提供反馈信息。