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第
45
卷
第
6
期焊
接
学
报Vol.45(6):53−60,67
2024
年
6
月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONJune2024
P-GMAW起弧过程特征分析及稳定性判别方法
刘文吉，
张亚丰，
王克宽，
岳建锋，
孙勇11211
(1.
天津工业大学,
机械工程学院,
天津,
300387；
2.
中国石油集团工程技术研究有限公司,
天津,
300451)
摘要：
脉冲熔化极气体保护焊(pulsedgasmetalarcwelding，P-GMAW)起弧过程易产生不稳定现象，会严重影响电弧传感焊
缝跟踪精度.针对这一问题，对摆动电弧窄间隙P-GMAW不稳定起弧过程的成因进行了研究，发现送丝速度对起弧过程稳定
性具有重要影响.通过对电弧图像与电信号特征进行对比分析，提取了表征电弧稳定性的电信号特征变量；为减小变量冗余
性和过拟合，采用最大似然估计法筛选并提取了8个变量，并通过主成分分析法(principalcomponentanalysis,PCA)对变量
进行融合，提取了方差贡献率最高的前两个主成分；根据因子载荷发现，相比熔滴过渡阶段和基值阶段，脉冲峰值阶段是电弧
更易发生不稳定现象的阶段.结合提取的主成分变量与二分类Logistic回归模型建立了起弧过程电弧稳定性判别模型.通过
受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic，ROC)曲线得到了模型的最佳阈值.结果表明，该模型对脉冲稳定性判别准
确率达到了80%以上，表明模型具有良好的判别性能.该模型对提高窄间隙高低跟踪精度、保证焊接质量具有一定应用价值.
创新点：
(1)分析得到起弧过程电弧稳定性随送丝速度的变化规律.
(2)基于主成分分析和二分类Logistic回归建立的模型可有效实现起弧过程脉冲稳定性的判别.
关键词：
窄间隙焊接；起弧过程稳定性；主成分分析；二分类Logistic回归
中图分类号：TG
409
文献标识码：A
doi：10.12073/j.hjxb.20230615004
Arcinitiationprocesscharacteristicsandstabilityevalution
methodinP-GMAW
11211
LIU
Wenji,
ZHANG
Yafeng,
WANG
Kekuan,
YUE
Jianfeng,
SUN
Yong
(1.
School
of
Mechanical
Engineering,
Tiangong
University,
Tianjin,
300387,
China;
2.
CNPC
Engineering
Technology
R
D
Company
Limited,
Tianjin,
300451,
China)
Abstract:ThearcinitiationprocessofP-GMAWispronetoinstability,whichcansignificantlyaffecttheaccuracyofarcsensing
andweldseamtracking.Inrespon
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