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电弧的二维图像信息记录了丰富的信息,不仅包含形态信息,也反映着电弧的热辐射光信息。采用高速摄影技术拍摄的脉冲微束等离子弧照片能够有效记录当焊接电流处于动态过程时,微束等离子弧形态与热辐射光的光强、能量等方面的动态变化过程。微束等离子弧形态、热辐射光的光强分布以及热辐射能量等受到微束等离子弧焊工艺参数、焊枪结构、周围环境等影响,与焊接稳定性、焊接热循环、焊缝成形等密切相关,对于焊接质量至关重要。研究采用的脉冲微束等离子弧图像为采用高速摄影技术采集的不同脉冲参数的动态过程电弧图像。基于图像处理技术,通过LabVIEW软件图形化编程开发的软件平台,实现脉冲微束等离子弧动态图像信息的提取,主要包括微束等离子弧沿轴线方向各个位置的半径、电弧图像等灰度线、电弧图像灰度和等数据。研究的动态过程主要是指焊接电流脉动变化时,即上升过程与下降过程微束等离子弧的形态、热辐射光的光强分布与能量的变化过程。电弧的形态特征采用电弧二维图像轴线方向的各个位置处的电弧半径表征,研究电弧形态的动态过程的变化规律以及脉冲参数对于电弧形态的动态过程的影响。电弧二维图像的灰度分布反映电弧热辐射光的光强分布,通过电弧等灰度线反映电弧的热辐射光的光强的分布情况,分析脉冲参数对于电弧热辐射光情况的影响。脉冲电流处于动态过程时,电弧热辐射光的能量也将处于动态变化过程,通过二者动态变化的时序关系分析电弧热辐射光能量对于焊接电流脉动过程的响应。脉冲微束等离子弧焊中,脉冲参数不同,微束等离子弧形态、温度分布以及电弧能量有所不同,导致焊缝成形情况也会有所差别,通过分析微束等离子弧脉冲电流参数、电弧作用区域大小、电弧热输入等与不锈钢薄板的焊缝成形情况进行对比分析,探讨脉冲微束等离子弧特征对于不锈钢薄板焊缝成形的影响,为改进焊接工艺提供理论依据。