[发明专利]基于电弧电压反馈的GTAW增材制造过程稳定性检测方法

摘要

本发明提供一种基于电弧电压反馈的GTAW增材制造过程稳定性检测方法，过程稳定性通过电弧弧长反映，电弧弧长采用电弧电压间接反馈，调节GTAW焊枪在基板上的初始位置，成形第一层时，电压传感器配合数据采集卡获得电弧电压沿成形路径的变化信号，利用标定关系将电弧电压转化为电弧弧长，获得电弧弧长沿成形路径的变化信号，继续完成第二层、第三层至第n层的成形，获得第n层电弧弧长沿成形路径的变化信号，如果电弧弧长在一定范围内，则判定成形过程稳定；本发明方法有效地解决了GTAW增材制造过程稳定性实时检测的难题，检测过程操作简单、稳定性强、不易受强烈电弧光的干扰、计算速度快、易于实现自动化、适合于现场实时检测的工程化应用。

主权项

1.一种基于电弧电压反馈的GTAW增材制造过程稳定性检测方法，所述过程稳定性是通过电弧弧长反映的，其特征在于包括如下步骤：(1)调节GTAW焊枪位置至基板上方，确定GTAW焊枪起弧位置点并使GTAW焊枪垂直于基板表面；(2)引燃GTAW电弧，开始成形第一层，同时将电压传感器采集的电弧电压模拟量信号传入数据采集卡并转化为电弧电压数字量信号，数据采集卡将电弧电压数字量信号传到计算机控制系统进行实时显示，利用常规的电压电流传感器配合电阻箱标定电弧电压与数字量的关系，将数字量信号转化为电弧电压信号；结束第一层的成形后，熄灭电弧，将GTAW焊枪提高一个分层切片设定高度；记录第一层成形路径长度为S1；(3)利用电弧电压与电弧弧长的标定关系式，将第一层电弧电压在S1长度内的采样值转化为电弧弧长在S1长度内的采样值；(4)继续重复步骤(2)和步骤(3)，完成第二层、第三层至第n层的成形，获得第n层电弧弧长在Sn长度内的采样值，如果电弧弧长采样值在2.5‑6mm内，则判定该位置的成形过程是稳定的。