类别 力学性能

A36 屈服强度σs

MPa

≥250 抗拉强度σb

MPa 400~550 延伸

%

≥20 冲击功(0℃) J

≥47

2。2 试验设备及系统

2。2。1 焊接系统

图 2-2 表面堆焊试板尺寸示意图

本论文焊接系统主要由十字滑台、焊接平台、焊枪夹具和焊机四部分组成。十 字滑台由水平横臂与竖直旋梁两部分组成，十字滑台可进行近程控制和远程控制， 水平横臂可在电机的驱动下进行左右以及上下滑动，竖直旋梁可在电机的驱动下绕 轴心作旋转运动；焊接平台由配套的控制柜控制，可在电机的驱动下进行前后运动； 焊枪夹具可进行 xyz 三轴调节；焊机采用的是德国克鲁斯公司的脉冲焊机 QINEO Pulse600，见图 2-3，

图 2-3 CLOOS QINEO Pulse600 焊机

工件置于焊接平台上，焊枪夹具安装于水平横臂末端，并使焊枪垂直于工件， 焊接时工件随焊接平台作匀速运动，而焊枪位置保持不变，以便于拍摄电弧与熔滴。 2。2。2   高速摄像系统

高速摄影技术是近几年发展起来的一种先进的测试手段，它能把一个高速的 运动过程或高速瞬变过程的空间运动信息和瞬时变化信息记录下来[28-30]。在拍摄的 过程中，由于电弧光强度很高，会影响熔滴的观察，因此需要用滤光片与背景光源 来削弱电弧光。电弧光的波长分布范围很广，分布在从紫外到红外很宽的范围内， 滤光片只能让与其对应波长的光通过，从而达到削弱电弧光的效果。背景光源主要 有两种，一种是氙灯等一般背景光源，一种是激光背景光源，当选择激光背景光源 时，为了肉眼可见，激光波长就要选择在可见光的波长范围内，而且因为激光是点 光源，为了能够让激光覆盖整个焊接部分，就需要增加扩束部分（由两个透镜组成）。 本论文采用的是氙灯作为背景光源，当氙灯以较强的光束穿过电弧光时，将大大削 弱电弧光，有利于熔滴的观察。在进行熔滴拍摄时，主要是为了拍摄熔滴，就需要尽可能的削弱焊接电弧，所以此时将背景光源的强度调大一点，以便于看到清晰的 熔滴图像，但在进行电弧拍摄时，主要是为了看到焊接电弧，不需要背景光源削弱 电弧光，所以关闭背景光源，以便于看到清晰的焊接电弧图像；文献综述

本实验采用的高速摄影系统主要分为以下几个部分：背景光源、滤光片、镜头、 高速相机、示波器以及分析软件。本实验中采用的摄像头为日本尼康相机镜头，高 速相机为德国 Optronis CMOS 高速相机，在 256×256 分辨率下最高帧速为 10000FPS。

2。3 本章小结

图 2-4 高速摄像光路设计

（1）本章主要是根据试验要求准备了焊接材料，焊丝是由 7 根直径为 1。2mm 的 普 通 药 芯 焊 丝 绞 合 而 成 药 芯 缆 式 焊 丝 ， 钢 板 是 船 用 钢 板 A36 ， 钢 板 尺 寸 为 400×150×22mm。

（2）搭建了焊接系统，焊接系统主要由十字滑台、焊接平台、焊枪夹具和焊机 四部分组成。

（3）搭建了高速摄像系统，高速摄像系统主要由背景光源、滤光片、镜头、高 速相机、示波器以及分析软件等部分组成，为拍摄Φ3。6mm 药芯缆式焊丝气保焊的熔 滴过渡做好了准备。