随着国内各种大型项目的规模建设,复杂零件的轨迹成型和加工被普遍运用到各种领域当中,因此对复杂轨迹的自动化焊接有着非常急切的需求。焊接是先进制造领域中无可替代的材料成型和加工工艺方法。TIG焊（钨极惰性气体保护焊）具有稳定性高、焊道质量好等优点,是一种广泛应用于复杂轨迹成型的焊接工艺。但TIG也存在自身的缺点:焊接效率低,焊接速度慢等,随着国内建筑、汽车、电子、航空等领域的制造业项目的规模建设,现阶段的TIG电弧的焊接工艺已经不能满足日益增长的生产需求,于是优化其工艺和提升其自动化程度成为目前迫切需要解决的难题。TIG电弧由于充斥着各种带电粒子,可以引进外界磁场来控制电弧达到提高焊接智能化的目的,并且磁控传感器不仅能获取焊缝空间位置信息进行焊缝识别,而且还能通过改变电弧的形态来改善电弧的能量分布,获得提升焊接效率和优化焊缝成型的效果。因此,对磁控电弧的新课题探究是提升焊接效率和改善焊缝成形。针对目前机械式焊缝识别过程中存在多种噪声干扰的问题,提出了一种基于非均匀纵向磁场作用下的TIG焊缝识别技术,磁控电弧具有实时性强,不易受弧光影响等优点被广泛运用到各种材料加工过程。借助COMSOL软件,建立磁流体动力（MHD）方程作为等离子弧的仿真模型,在纵向磁场（LMF）作用下TIG电弧弧柱的热量、电压、电流、流场随外加磁场变化而变化进行数值模拟,并对其机理进行分析,最后通过数值分析及试验进行对比,揭示了非均匀纵向磁场控制电弧粒子的旋转半径、电弧摆动频率及电弧温度分布的演化规律。纵向磁场的引入能变动电弧的运动轨迹,从而改善电弧电压大小和温度分布,电弧螺旋下降运动,带电粒子的运动轨迹路径距离增长,宏观上显现为电弧弧柱的长度变长,导致电弧的电压增大,同时,熔池的流动加剧,改变了晶体结晶条件。引入仿真结果的磁场条件,搭建纵向磁场牵引TIG电弧运动轨迹实验平台,利用高速摄影仪器储存了不同纵向磁场分布强度影响下的电弧轨迹,分析了多组纵向磁场分布强度对电弧运动轨迹的作用;同时也利用电流电压传感器收集LMF作用下的电弧信号。研究发现表明非均匀纵向磁场能够牵引直流正接的TIG等离子体旋转收缩或者扩张且周期性的偏转,进一步证明了非均匀纵向磁场牵引TIG等离子弧柱进行焊缝识别的可能性。所以,对非均匀纵向磁场控制直流正接的TIG电弧实现焊缝识别的研究能够极大提升焊接产品质量和焊接生产效率,实现焊接领域技术的突破。