Page 80 - 结构装备施工技术分析与研究
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结构装备施工技术分析与研究
Analysis and Research on Construction Technology of Structural Equipment
个焊接过程。
（3）送丝装置
本文试验系统存在送丝装置，型号为德国乐驰 CWF12 送丝机，送丝开关信号线
与机器人 30056 继电器口相连，焊接时，送丝机和激光器同时启动，实现送丝，焊丝
与工件夹角为 20°，填丝支架固定在焊枪夹具上，可随时调整送丝嘴的位置以保证焊
丝顺利送至熔池。
（4）气体保护及冷却系统
本文试验系统保护气体采用纯度为 99.99% 的氩气，TIG1 与 TIG2 单独进行保护，
由于激光束处于两 TIG 电弧中央，TIG1 与 TIG2 的保护气体会防止激光受到污染，并
未对激光单独进行保护。本试验系统激光焊接设备和弧焊设备分别进行了冷却，激光
焊接设备冷水机为深圳东露阳实业有限公司生产的 DIC025ADS-LC2，控温精度可达
到±0.5℃ ~±1.0℃；弧焊设备冷水机型号为 CW-5300，可将焊枪内水最低冷却至 1℃，
有效保证了焊接设备的正常运行和焊接质量。
3. 数据采集与测量系统
（1）焊接电弧及背部熔孔形态采集与测量系统
本文对不同工艺参数下的激光 - 双钨极 TIG 复合焊接的耦合电弧形态进行了实时
采集，在工件表面堆焊时进行采集，采集相机与复合焊接平面角度为 10°。为了了解
熔孔变化规律及形态特点，本文同时对平板对接焊接过程中的背部熔孔形态进行了采
集，垂直于焊接位置进行采集。所用采集设备包括焊接相机（XIRIS XVC-1000）、
UV 镜片（保护镜片）、滤光片（波长 635~650nm）、电磁圈（降低干扰）、供电系
统及计算机。采集过程中相机固定在焊接机器人上，相机随焊接设备移动而进行实时
移动和采集。
（2）电弧压力采集与测量系统
本文利用“静态小孔法”对激光 - 双钨极 TIG 复合焊接、双钨极 TIG 焊接、激光 -TIG
旁轴复合焊接及不同工艺参数下激光 - 双钨极 TIG 复合焊接的电弧压力进行了采集。
为了减少焊接对于采集板的损耗，利用水冷紫铜板进行采集，每次试验前将铜板表面
打磨并抛光。电弧压力通过采集板上直径0.8mm的小孔传至差压传感器（HSTL-FY01），
最后经信号采集卡（YAV-USB2AD）整合至电脑。差压传感器的采集频率为 500Hz，
设定信号采集频率为 20Hz，焊接速度为 10mm/s，因此两采集点的距离为 0.5mm，小
孔直径 0.8mm，这保证了一定会有采集点落入小孔内。由于三热源在小孔所在焊接方
向的直线上依次排列，因此电弧压力必然关于此直线对称。为了减少钨极烧损带来的
误差，本文只测量了直线一侧的电弧压力，并将其镜像至另一侧得到了完整的电弧压
力分布。
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