窄间隙MAG焊电弧声与电弧作用位置的相关性

摘要

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0.3～12.0 kHz，且能量主要集中在0.3～3.0 kHz和9.0～12.0 kHz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。