焊接速度、焊接电压与熔池形态关系

熔宽变化轨迹图中X, Y, Z轴分别表示焊接焊接速度、焊接电压与熔池的宽，熔宽随焊接电压与焊接速度变化而变化的曲面图如下所示:

其中5-8 (c)熔宽变化立体图中X, Y, Z轴分别表示，焊接速度、焊接电压、熔宽。在图5-8 (a)熔宽变化轨迹图中我们可以看出，随着焊接焊接电压与焊接速度的增大，熔池的宽变化趋势呈先增大在减小在增大。在点(40, 16)到点(44, 17)时熔宽幅度较小的逐渐增大，而在点(44, 17)到点(48, 19)这段熔池的宽减小。而在焊接电压接近20V，焊接速度接近50cm/min时，熔池的宽又相对较为明显的增大。在图5-8 (b)熔宽变化曲面图中，我们发现曲面并不平整，先是相对缓和的上升，然后下降，最后出现相对陡峭的上升曲面。这是由于在焊接速度相对较小时，随着焊接电压的增大，熔池宽相对幅度较小的逐渐增大。当焊接速度达到一定的程度时，使得焊接电压对熔宽的影响不是那么明显，随着速度的增大熔宽逐渐的减小。当焊接电压相对较大时，单位时间熔池的热输入量增大，这样就使得熔池宽又逐渐的曾大。图5-8 (c)熔宽变立体图说明焊接速度对熔池宽的影响程度要比焊接电压相对明显，而且焊接电压与焊接速度都只是略微的改变了熔池宽的大小。熔池的宽变化趋势随着焊接电压的增加而增加，随着焊接速度的增加而减小。从熔池图像中我们可以看出，整个过程采集到的熔池图像较好。当焊接电压为20V，焊接速度为50cm/min时，熔池的形状更接近于圆。为保证良好的焊缝成形与焊接质量，无论是焊接电压还是焊接速度，在选择时一定配合上焊接电流与二氧化碳气体流量更为合适。 下图是在不同焊接电压与焊接速度下熔池深的变化轨迹图、三维曲面图与三维变化立体图，a, b, c图中X, Y, Z轴分别表示焊接速度、焊接电压、熔深。

焊接机器人如图5-9 ( a)熔深变化轨迹图中所示，随着焊接电压与焊接速度的增大，熔池深逐渐增大。而且每一段的熔深增大趋势都比上一段的增大趋势要明显。在点(44, 17)也就是焊接电压为17V时，开始熔池深的增长趋势越来越大。这说明当焊接电压与焊接速度相对较小时，它们对熔池深的影响不是很强烈。一旦当焊接电压达到一定范围，它们对熔池深的变化就相对强烈。

在图5-9 (b)熔深变化曲面图中，我们可以看出熔深变化曲面相对平滑，呈逐渐上升趋势。这充分的说明了随着焊接申L压的增大，熔池为逐渐增大的趋势。值得注意的是在点(46, 18, 3. 62)处相对突出，这是由于在电压为18V，焊接速度为46cm/min时，在此点范围内熔深的增长趋势较为强烈。

在图5-9 (c)不同焊接电压与焊接速度下熔深的变化立体图中，我们可以明显的看出焊接电压对熔深的影响程度明显大于焊接速度对熔深的影响程度。随着焊接电压的的增大熔池深也逐渐增大，随着焊接速度的增大熔池深逐渐减小。在焊接电压较小时焊接速度对熔深的影响程度相对较小。由于熔池图像采集良好，我们可以说焊接电压与焊接速度在这个范围内图像采集效果较好，焊缝成形质量较高。只有焊接电压焊接速度配合焊接电 流与气体流量合适的选择时，我们才可以得到良好的焊缝成形，确保较好的焊接质量以及能够采取较好的熔池图像来实现在线实时监测。