千眼狼高速攝像機成功獲取鋁合金MIG焊過程高清動態(tài)圖像

2022-04-07 14:10:03來源：合肥富煌君達高科信息技術(shù)有限公司閱讀量：159

導(dǎo)讀：

　　千眼狼高速焊接測量系統(tǒng)成功助力奇瑞新能源焊接實驗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焊與TIG焊(非熔化極惰性氣體保護焊)不同，MIG焊采用可熔化的焊絲作為電極，以連續(xù)送進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。

千眼狼高速攝像機拍攝的短路過渡圖片

　　2、滴狀過渡是當電弧長度超過一定值時，熔滴依靠表面張力作用可保持在焊條/絲端部自由長大，當促使熔滴下落的力(如重力，電磁力)大于表面張力時，熔滴就離開焊條/絲過渡到熔池。

千眼狼高速攝像機拍攝的滴狀過渡圖片

　　3、噴射過渡是指細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。

千眼狼高速攝像機拍攝的噴射過渡圖片

　　實驗裝置

　　實驗裝備：千眼狼高速相機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。

　　實驗步驟：

　　1.架設(shè)相機，安裝濾光片至相機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)，進入采集畫面；

　　5.開始焊接，觸發(fā)保存，拍攝焊接過程。

實驗亮點

　　通過激光光源與相應(yīng)波長的濾光片搭配，并對相機曝光參數(shù)設(shè)置可過濾MIG焊焊接時的白色強光，便于仔細觀察熔滴滴落的程。通過二次開發(fā)，支持每一幀圖像對應(yīng)的焊接機實時電流、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—工程師對高速高清均衡型產(chǎn)品的需求

　　焊接時熔滴形成到滴落過程通?？蛇_10ms級，工程師們希望能對每個滴落過程進行細微、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。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分辨率下實測速度可達到5880 fps，針對每個關(guān)鍵的熔滴過程為應(yīng)用工程師們定格約50張圖片進行分析。

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