脉冲熔化极气体保护焊(GMAW-P)焊接方法广泛应用于铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属的焊接。电弧则是(GMAW)焊接的热源,电弧形态特征、温度场分布对焊接热输入、熔池形状、焊接接头的温度分布梯度、组织分布梯度起决定性的作用,从而最终影响焊接接头的力学性能。温度是描述电弧等离子体热力学状态最重要的参数,但由于焊接电弧的体积小、等离子体物理化学反应过程剧烈,温度梯度大,扰动因素多的特殊性,使用常规的传感器检测遇到了极大的困难。随着研究工作的深入,发现焊接电弧的辐射光谱可以反映出电弧等离子体的温度、电子密度等物理状态变化,可以用于表征电弧温度场特征,电弧辐射光谱分析电弧等离子体的特性已经在国内外得到了广泛的认可。通过对电弧等离子体温度分布的研究,可以探析焊接电弧等离子体内部的物理化学现象,了解电弧等离子体内部的一些重要性质和基本过程,寻求提高电弧焊接质量的新途径。本文建立了一套由双胶合透镜、透镜夹持器、屏风、光阑、滑轨和移动滑台组成的电弧成像系统,结合便携式HR4000CG-UV-NIR光谱仪采集焊接电弧等离子体辐射光谱信息。分别以直流GMAW和脉冲GMAW焊接电弧等离子体为研究对象,分析电弧内部各元素特征谱线的分布,确定氩元素谱线作为分析谱线,进行甄选后选取能够表征本实验的电弧温度的ArII特征谱线进行光谱诊断。采用Bockasten三次样条插值的方法实现Abel逆变换,之后采用相对强度法中的玻尔兹曼法进行温度诊断。对GMAW-P焊接电弧等离子体采用不同的曝光时间进行对比诊断。研究结果表明:本文建立的电弧成像系统可操作性好,具有较高的时间和空间分辨率。通过对GMAW焊接电弧等离子体的诊断得到了电弧的温度分布规律,即在轴向方向上,电弧等离子体上部的温度较高,下部的温度较低;径向方向上,电弧等离子体中心的温度最高,边缘的温度较低。通过对GMAW-P焊接电弧等离子体的分析发现其辐射光谱信息存在周期性变化规律,并与电流的周期规律一致。而对比诊断则表明,由于光谱仪的窗口宽度限制、电弧自身的随机性及热惯性等因素的影响,两种曝光时间下的结果差异不大。