双丝电弧焊是一种满足了焊缝质量、焊接效率的高效焊接方法,得到了广泛的应用。采用数值模拟方法,建立双丝电弧焊热源模型,考虑到熔滴在不同的过渡形式下以不同的动量、热量滴入熔池,建立了熔滴热源、动量模型,对焊接过程中影响熔池流动的驱动力进行加载,并且考虑了熔池边界能量的辐射和对流。对熔滴不同过渡形式下的熔池热场与流场进行模拟分析,熔池的流场和温度场。结果表明熔滴喷射过渡可以得到更大的熔深和熔宽,以及熔宽比,大的深宽比有利于形成高质量的焊缝,提高焊接质量。细滴粒过渡熔池可以得到更高的焊接温度,熔池长度相对较短,热量较为集中,在熔池深度和宽度方向上金属流动更剧烈,有利于将气体以及杂质带至熔池表面并排出。

针对冷金属过渡焊(CMT)熔滴轮廓特征,联合目标检测和图像分割算法设计了多任务结构网络,以监视熔滴方位并提取出精确的外轮廓,实现对CMT熔滴过渡过程的图像信息数据化,从而反映CMT送丝过程的熔滴行为。将高速摄像机拍摄的原图像直接输入网络,R-Net实现对熔滴位置的定位,此过程精度可达到97.31%,并在此基础上直接生成初步掩码。多任务结构网络主体部分对初步掩码进行精细化处理并结合初步分割的前景图,可实现对熔滴轮廓的提取,轮廓拟合精度可达98.8%。此外,利用以上所设计的网络,可得到CMT完整焊接周期内熔滴形貌的变化,实现对CMT熔滴过渡过程的可视化和数据化。

通过对背光激光的选择,基于光的偏振原理建立了一套高速摄像光学系统.针对电弧与熔滴拍摄的差异性,在没有背光源与有背光源时,分别采用不同的光学元件对弧光进行抑制,并在实际焊接的拍摄过程中取得了较好的拍摄效果.