实验一焊接电弧及熔滴过渡的高速摄像.pdf

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1、一、目的要求1.了解并熟悉FASTCAMSuper10KC高速摄像机的组成及工作原理。2.观察短路过渡和射滴过渡过程。3.通过实验进一步深入理解短路过渡和射滴过渡过程的特征及规律以及实现短路过渡和射滴过渡的条件。4.测定和观察电弧电压和焊接电流对熔滴过渡的影响。二、实验原理高速摄影装置及光路示意图如下：焊丝透镜2透镜3摄影机小孔光阑背光光源透镜1试板干涉滤光片图1高速摄影装置及光路示意图三、仪器与样品1.FASTCAMSuper10KC高速摄像机一台。2.直流电弧焊电源（平特性）CO2焊机一台。3.电脑一台，显示设备一台（电视机或显示器）。4.CO2气瓶、Ar气瓶及流量计。

2、5.钢板（厚度3或4mm）、ø1.2mmH08Mn2SiA焊丝、面罩等。6.平行光源一个，凸透镜三块，小孔光阑装置一个，干涉滤光片一副。四、实验步骤了解并熟悉FASTCAMSuper10KC型高速摄像机操作规程1．拍摄前准备1）打开电源，系统执行自检，自检成功后处于活动模式，相机视频被显示再监视器上。2）使用活动模式来调整镜头，三脚架和照明以取得最好效果。2．参数选择1）调整曝光时间：在活动模式下，使用p和q箭头来改变曝光时间。2）选择触发模式：按MENU/ENTER在监视器上显示活动菜单，使用p和q箭头从中选择TRIGGERMODE,按MENU/ENTER,从Start模

3、式，Center模式,End模式,Random模式中选取一种。3）选择帧速率：按MENU/ENTER打开FRAMERATE子菜单来选择。4）选择显示尺寸：按MENU/ENTER钮打开DISPLAYSIZE子菜单来选择。5）选择ID号：按MENU/ENTER钮打开IDNUMBER子菜单来选择。6）返回活动模式：使用p和q箭头选择ESC并按下MENU/ENTER钮返回菜单结构的上一级。按下STOP/ESC也将返回活动模式。3．拍摄操作按下RECREADY钮，主机处于待命状态。随后按TRIGGER钮开始记录。记录也可以在按下RECREDAY后，由来自TRIGGERIN连接器或TR

4、IGGERSWIN连接器上的终结器的触发信号来开始。4．播放操作按MODE钮将在显示模式与活动模式之间切换。按下w(方向)钮开始重放存储器中的记录，在监视器上即时显示图像。再次按下w（方向）钮改变重放方向为从前向后或从后向前。用p和q箭头来增大或减小播放速率。5．传输图像资料操作运行电脑上的ReadCam3.0软件。选择Setup菜单来设置目标文件夹和保存的图像格式。点击File下拉菜单，选择ReadCamera。开始从高速摄像系统的存储设备向电脑传输图像资料。6．拍摄结束拍摄完毕后，盖上镜头盖，关闭电源。五、数据处理1CO21．焊接时，用直流反极性，ø1.2mm，H08M

5、n2SiA焊丝，焊丝干伸长度为10～15mm，保护气体流量为10～15升/分，焊接电流为110～130A，电弧电压为19～22V。2．改变焊接电流为110A，120A，130A。注意在不同的焊接电流条件下，观察焊接电弧及熔滴过渡的情况。3．将实验现象及有关数据记录在表1中。表1CO2气体保护焊短路过渡实验记录表焊丝末端序IUQL伸VwVf飞溅备形状和电号(A)(V)(l/min)(mm)(m/min)(m/min)大小注弧末端形状简图123452CO21．焊接时，用直流反极性，ø1.2mm，H08Mn2SiA焊丝，焊丝干伸长度为15～20mm，保护气体流量为10～15升/分

6、，焊接电流为220～260A，电弧电压为31～35V。2．依次改变焊接电流为220A，240A，260A。注意在不同的焊接电流条件下，观察焊接电弧及熔滴过渡的情况。3．将实验现象及有关数据记录在表2中。表2CO2气体保护焊射滴过渡实验记录表焊丝末端序IUQL伸VwVf飞溅备形状和电号(A)(V)(l/min)(mm)(m/min)(m/min)大小注弧末端形状简图123453Ar1．焊接时，用直流反极性，ø1.2mm，H08Mn2SiA焊丝，焊丝干伸长度为15～20mm，保护气体流量为10～15升/分，焊接电流为220～260A，电弧电压为25～35V，焊机为脉冲式输出。2

7、．注意在不同的焊接电流条件下，观察焊接电弧及熔滴过渡的情况。3．将实验现象及有关数据记录在表2中。表2Ar气保护电弧焊脉冲过渡实验记录表焊丝末端序UminUmaxFŋ飞溅备形状和电I(A)Q(l/min)号(V)(V)(Hz)(%)大小注弧末端形状简图12345六、结果与讨论每个同学须提交实验报告，简要论述实验目的和原理，主要内容应包括：实验方法和过程、实验结果和讨论（此部分为实验报告的重点内容），并解答思考题。七、思考题1.领会FASTCAMSuper10KC高速摄像机的操作原理及方法。2.掌握利用高速摄像机进行