變極性等離(lí)子(zǐ)弧焊接的(de)近(jìn)期發展：檢測、建模與控制(zhì)

變極性等離(lí)子(zǐ)弧焊接是(shì)一(yī)種特别适用(yòng)于鋁合金(jīn)和(hé)鎂合金(jī•n)等有(yǒu)色金(jīn)屬中厚闆焊接的(de)高(gāo)效工(gōng)藝。其通(tōng)過周期性變換電(diàn)流的(de)正負極性和(hé​)大(dà)小(xiǎo)，一(yī)方面利用(yòng)正極性半波産生(shēng)的(de)高(gāλo)能(néng)量密度等離(lí)子(zǐ)弧形成穿透性的(de)匙孔，另一(yī)方面利用(yòng)反極性半波的(d♣e)陰極清理(lǐ)作(zuò)用(yòng)有(yǒu)效清除工(gōng)件(jiàn)表面的(de)氧化(huà)膜，從(cóng)而實現(xiàn)單道(dào)焊雙面成形，并具有(♦yǒu)變形小(xiǎo)、殘餘應力低(dī)的(de)優點。

匙孔的(de)穩定性是(shì)焊接質量的(de)關鍵，但(dàn)其行(xíng)為(wèi)容易受到(dào)幹擾。近(jìn)年(nián)來(lái)，随著(zhe)檢測技(jì )術(shù)的(de)進步，特别是(shì)基于X射線的(de)原位視(shì)覺系統的(de)應用(yòng)，使得(de)研究者能(néng)夠直接觀察熔池金(jīn)屬的(de)÷流動和(hé)匙孔的(de)動态行(xíng)為(wèi)，增強了(le)對(duì)過程機(jī)理(lǐ)的(de)理(lǐ)解。÷數(shù)值模型和(hé)智能(néng)化(huà)的(de)深度學習(xí)方法已成為(wèi)揭示內(nèi)在機(jī)理(lǐ)和(hé)實現(xiàn) 焊接質量預測分(fēn)析的(de)重要(yào)工(gōng)具。複雜(zá)的(de)多(duō)物(wù)理(lǐ)場≥(chǎng)模型能(néng)夠模拟小(xiǎo)孔形成、金(jīn)屬蒸發及其對(duì)電(diàn)弧物(wù)理(lǐ)特性的(de)影(yǐn‍g)響。

學者們還(hái)研究了(le)不(bù)同焊接位置下(xià)的(de)工(gōng)藝特性。在控制(zhì)方面，研究緻力于通(tōn±g)過監測電(diàn)弧信号或視(shì)覺信息來(lái)實現(xiàn)對(duì)焊接過程的(de)實時(shí)控制(zhì)，以提 高(gāo)匙孔和(hé)焊縫成形的(de)穩定性。未來(lái)的(de)研究預計(jì)将更側重于深化(huà)對(duì)↔複雜(zá)相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)機(jī)理(lǐ)的(de)理(lǐ)解，并開(kāi)發更先進、智能(néng)化(huà)的(de)在線監測與自(zì)适應控制(zhìΩ)系統，以提升在工(gōng)業(yè)應用(yòng)中的(de)可(kě)靠性和(hé)穩定性。