闡述等離子弧焊小孔行為的反翹電壓檢測方法（二）：　　
　　3．試驗結(jié)果與分析
　　3.1 試驗條件下采集的反翹電壓信號圖3是通過掃描確定最佳探針位置后采集的穩(wěn)定小孔過程的反翹電壓信號(曲線1)和尾焰導(dǎo)電法采集的同步驗證電壓信號(曲線2) 。通過反翹電壓信號與尾焰電壓驗證信號比較可見，兩波形保持了很好的對應(yīng)關(guān)系：在小孔長大過程中，等離子弧尾焰變大，反翹變�。幌鄳�(yīng)的尾焰電壓變大，反翹電壓變小；在小孔收縮過程中，尾焰變小，反翹變大；故尾焰電壓變小，反翹電壓變大。該試驗結(jié)果表明，反翹電壓檢測法可以準(zhǔn)確的從工件正面采集焊接小孔的狀態(tài)信息。
　　采用變化的焊接電流進行焊接時采集的到反翹電壓信號。由圖可知，在a 點以前，焊接電流較小，工件未熔透，未能形成焊接小孔，反翹電壓較小。在a和b之間，焊接電流的增大，焊接熔深隨之不斷增加，并最終在b點形成小孔；此過程中，等離子反翹的尺寸角度不斷增大，在即將熔透的瞬間( b點) ，達(dá)到最大值(可用于判斷小孔是否形成) 。b、c之間是小孔穩(wěn)定存在的階段，隨著焊接電流的增大，焊接小孔的直徑整體呈增大趨勢，所以，等離子反翹漸漸減小，相應(yīng)反翹電壓信號也呈減小趨勢。c點以后，工件燒穿，反翹消失，反翹電壓信號為零。在工件燒穿之前的瞬間，由于小孔形狀的變化，致使反翹的角度發(fā)生周期性抖動，形成一個負(fù)的波峰。
　　3.2影響反翹電壓信號的主要因素
　　文中對不銹鋼( 1Cr18Ni9Ti) 和普通低碳鋼(Q235)兩種材料對反翹電壓的影響進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在正常焊接條件下，由于兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)，線膨脹系數(shù)，化學(xué)成分的較大差異，造成了熔池形狀的很大差別，引起等離子反翹的最大角度以及反翹大小的明顯差異，從而導(dǎo)致了在同樣條件下檢測的反翹電壓不同。當(dāng)采用不同材料進行焊接時，必須對探針的檢測位置進行重新調(diào)整。 
　　等離子弧反翹的溫度分布不均勻，從中心到兩端，溫度逐漸降低。因此，當(dāng)探針從反翹的中心向外部移動時，隨溫度的降低，造成鞘層電壓的絕對值也相應(yīng)減小，因此，檢測到的反翹電壓幅值也隨之減�。划�(dāng)探針處在等離子體之外時，盡管該處溫度很高，由于不存在等離子體，故檢測電壓為零。另外，當(dāng)探針距離等離子反翹噴射中心太近時，由于反翹溫度過高，探針將被燒毀，因而無法進行檢測�？傊�，確定探針在反翹中的合理位置是非常關(guān)鍵的。
　　在其它焊接工藝參數(shù)不變的條件下，焊接速度變化時，熱輸入相應(yīng)發(fā)生變化，導(dǎo)致焊接熔池形狀不同。等離子反翹是在焊接反方向熔池的最大切線處噴出，故其最大反翹角度也會相應(yīng)改變。焊接速度增大，最大反翹角度減��；焊接速度減小，最大反翹角度增大。所以，固定位置的探針?biāo)�處的等離子鞘層的溫度會隨反翹形態(tài)的變化而變化，影響反翹電壓的取值。
　　焊接電流的變化也會對檢測電壓的取值帶來影響 。在小孔形成以前，焊接電流增大，熔池的熔深增加，反翹角度變大，檢測電壓增加，在即將形成小孔時達(dá)到最大值；小孔穩(wěn)定存在時，焊接電流增大，則熔池小孔直徑增加，最大反翹角度和高度相應(yīng)降低，檢測電壓最大值變小，甚至有可能造成探針脫離等離子反翹，無法檢測到電壓信號。
　　4．結(jié)論
　　(1) 等離子反翹電壓信號可以很好的反映小孔有無和小孔的直徑，非常適合用于穿孔焊接的熔透控制。
　　(2) 材料、探針位置、焊接速度和焊接電流對等離子反翹電壓值有較大影響，只有選擇適當(dāng)?shù)臋z測位置才能得到理想的檢測電壓信號。
　　(3) 采用無源探針系統(tǒng)直接測量穿孔等離子弧焊反翹的電壓，檢測線路與焊接主回路隔離效果好，提高了可靠性和安全性，線路簡便實用。

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