千眼狼高速焊接測量系統(tǒng)成功助力奇瑞新能源焊接實(shí)驗(yàn)室的工程師們成功觀測到鋁合金MIG焊熔滴過渡全過程，成為改進(jìn)焊接質(zhì)量的新利器。
MIG焊及熔滴過渡形式簡介
MIG焊(Metal Inert Gas Welding)熔化極惰性氣體保護(hù)焊與TIG焊(非熔化極惰性氣體保護(hù)焊)不同，MIG焊采用可熔化的焊絲作為電極，以連續(xù)送進(jìn)的焊絲與被焊工件之間燃燒的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬。焊絲不斷熔化以熔滴形式過渡到熔池中，與熔化的母材金屬熔合、冷凝后形成焊縫金屬。
熔滴過渡是指在電弧熱作用下，焊條/絲端部的熔化金屬形成熔滴，受電磁力、等離子流力、重力等因素的作用從焊條/絲端部脫離并過渡到熔池的全過程。熔滴過渡與焊接過程穩(wěn)定性、焊縫成形、飛濺大小等有直接關(guān)系，進(jìn)而影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
熔滴過渡按電流電壓參數(shù)的不同可分為：1短路過渡、2滴狀過渡、3噴射過渡。1、短路過渡是指焊條/絲端部的熔滴與熔池短路接觸，在熱和磁收縮的作用下發(fā)生爆斷過渡到熔池。
千眼狼高速攝像機(jī)拍攝的短路過渡圖片
2、滴狀過渡是當(dāng)電弧長度超過一定值時(shí)，熔滴依靠表面張力作用可保持在焊條/絲端部自由長大，當(dāng)促使熔滴下落的力(如重力，電磁力)大于表面張力時(shí)，熔滴就離開焊條/絲過渡到熔池。
千眼狼高速攝像機(jī)拍攝的滴狀過渡圖片
3、噴射過渡是指細(xì)小顆粒熔滴以噴射狀態(tài)快速通過電弧空間過渡到熔池。高速攝像機(jī)可助力應(yīng)用工程師們捕捉上述3種熔滴過渡的全過程。
千眼狼高速攝像機(jī)拍攝的噴射過渡圖片
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝備：千眼狼高速相機(jī)5KF20一臺、激光光源一臺、濾光片一片、采集軟件與播放軟件各一套。
實(shí)驗(yàn)步驟：
1.架設(shè)相機(jī)，安裝濾光片至相機(jī)CMOS圖像傳感器芯片前，安裝微距鏡頭；
2.選擇焊接位置，激光光源光斑照射至拍攝位；
3.調(diào)整相機(jī)拍攝角度，拍攝焊接位置，調(diào)節(jié)鏡頭，使成像清晰；
4.設(shè)置采集軟件參數(shù)，進(jìn)入采集畫面；
5.開始焊接，觸發(fā)保存，拍攝焊接過程。
實(shí)驗(yàn)亮點(diǎn)
通過激光光源與相應(yīng)波長的濾光片搭配，并對相機(jī)曝光參數(shù)設(shè)置可過濾MIG焊焊接時(shí)的白色強(qiáng)光，便于仔細(xì)觀察熔滴滴落的程。通過二次開發(fā)，支持每一幀圖像對應(yīng)的焊接機(jī)實(shí)時(shí)電流、電壓值同步顯示在播放軟件上，為工程師們研究焊接穩(wěn)定、焊接質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率提供有效幫助。
選用合適的高速攝像機(jī)—工程師對高速高清均衡型產(chǎn)品的需求
焊接時(shí)熔滴形成到滴落過程通常可達(dá)10ms級，工程師們希望能對每個(gè)滴落過程進(jìn)行細(xì)微、有效視場的觀測，即需要5000 fps以上速度且具有較大視場的高速攝像機(jī)。千眼狼5KF20，擁有3000 fps@1920×1080的均衡參數(shù)，通過裁剪畫幅至1920×528分辨率下實(shí)測速度可達(dá)到5880 fps，針對每個(gè)關(guān)鍵的熔滴過程為應(yīng)用工程師們定格約50張圖片進(jìn)行分析。
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