随着功率器件、微电子、计算机以及工业与其他科学技术的发展，焊接技术不断创新和发展。本书除介绍成熟或比较成熟的焊接技术外，将简单介绍焊接技术的新发展及其趋势。......
2023-06-25
焊接过程监测的重要性及方法
【摘要】：由于汉诺威分析仪灵敏度很高，焊接过程中任何偶然因素引起的不稳定都会被记录下来，为分析导致过程不稳定的因素提供了数据信息。本节介绍的两个实际案例说明可以利用汉诺威分析仪灵敏度高的特点，对焊接过程进行监测。
由于汉诺威分析仪灵敏度很高，焊接过程中任何偶然因素引起的不稳定都会被记录下来，为分析导致过程不稳定的因素提供了数据信息。
作者曾对Supb和ESW100药芯焊丝样品，用汉诺威分析仪进行测试，采样时间30s，在相同的条件下重复测试多次，然后将各次的试验结果进行叠加比较。
图9-46、图9-47是Supb焊丝样品多次试验中的三次试验（试验焊丝编号为Supb-11、Supb-12和Supb-13）的电弧电压、焊接电流概率密度分布叠加图。由图9-46电弧电压概率密度分布叠加图看出，Supb-11和Supb-12的电弧电压概率密度分布曲线正常，而Supb-13出现了高电压概率密度分布，这说明Supb-13焊接过程中出现了熄弧现象，与电弧电压概率密度分布叠加图相对应，图9-47焊接电流概率密度分布叠加图中左方Supb-13出现了小电流概率密度分布，这反映焊接过程中出现熄弧后电弧重燃时的小电流。
图9-46 Supb药芯焊丝样品电弧电压概率密度分布叠加图
焊接参数：26V/180A，测试时间：30s。
图9-47 Supb药芯焊丝样品焊接电流概率密度分布叠加图
焊接参数：26V/180A，测试时间：30s。
图9-48所示为Supb-13焊接过程中出现异常时的电弧电压、焊接电流波形图，它实时记录了焊接动态过程，从图中可以直观地看到波形约在12.2～12.3s发生了突变，电压突然增大，电流陡然降为零，说明电弧已经熄灭，持续时间在0.1s左右。
图9-48 Supb-13药芯焊丝样品电弧电压、焊接电流波形图
焊接参数：26V/180A。
焊接过程的瞬时波动往往通过电弧电压和焊接电流的标准偏差和变异系数反映出来，Supb焊丝统计的电弧电压和焊接电流的标准偏差和变异系数的数据见表9-12。由表中的数据看出，出现明显异常的Supb-13样品的电弧电压标准偏差和变异系数、焊接电流的标准偏差和变异系数是最高的。
表9-12 焊丝均匀性试验的有关数据
对ESW100样品也进行了同样的试验，选择其中的三次试验进行比较（试验焊丝编号为ESW100-11、ESW100-12、ESW100-13），得到其电弧电压、焊接电流概率密度叠加分布图（图9-49、图9-50）和电弧电压、焊接电流波形图（图9-51）。由图9-49、图9-50看出，ESW100-12焊丝出现高电压概率密度分布和小电流概率密度分布，由图9-51看出，ESW100-12焊丝大约在第16.7～17.4s时出现异常的情况。
图9-49 ESW100药芯焊丝样品电弧电压概率密度分布叠加图
图9-50 ESW100药芯焊丝样品焊接电流概率密度分布叠加图
图9-51 ESW100-12药芯焊丝样品电弧电压、焊接电流波形图
在焊接过程中发生了电流波形的异常情况，电弧电压和焊接电流瞬间产生了明显的波动，严重时必然影响焊接工艺的稳定性。这种情况的发生有可能是多种因素造成的，如电源电压波动、送丝机导轮打滑引起送丝波动、导电嘴导电接触不良、试板及焊丝本身存在的缺陷等。但如果排除电源的因素，排除送丝机构引起送丝波动、导电嘴导电接触不良及试板等因素以后，则这样的波动有可能是由焊丝的局部缺陷引起的。
本节介绍的两个实际案例说明可以利用汉诺威分析仪灵敏度高的特点，对焊接过程进行监测。
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