1. 研究目的与意义（文献综述）

焊接作为一种非常重要的热加工工艺方法,在某些制造行业占据着不可替代地位。国家提出的智造2025战略使得智能化焊接将成为发展的必然方向，焊接过程的信息化、数字化是必不可少的研究内容。“高质量、低成本、自动化”将成为未来焊接技术研究和发展的前沿和热点,因此,对于焊接质量实施在线监测与控制则显得尤为重要。根据电弧等离子体光谱产生的物理机制,利用光谱信息技术可对弧光信号进行提纯并分离出品质优越的、反映焊接质量信息的光谱信号,与其它电弧信息传感方法相比,光谱信息技术具有信息丰富、灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强等特点。针对tig焊研究电弧长度变化与焊接电弧信息之间的关系，探索其规律,,是很有必要的。

焊接电弧发射光谱已经用于研究电弧温度分布，计算电弧平均温度、弧柱导电率等，对于tig焊来说，弧长决定焊接过程中电弧分布以及电弧电压，并且决定了热输入，对焊缝的成型影响很大，因此和焊接速度，焊接电流一样，弧长被认为是最重要的焊接参数之一

焊接电弧是一个复杂的物理现象，有许多因素对焊接电弧的质量产生影响，因此对各种焊接方法下的电弧光谱研究有很多，其中就有针对电弧弧长的。赵华夏等系统地研究了电弧光谱中特征普谱线辐射强度与弧长的关系，利用电弧光谱对tig焊电弧弧长进行了检测，采用直流正接tig焊，设置电弧长度从2mm逐渐增长到6mm，步长1mm，考擦不同弧长下的光谱波形图，通过不同弧长谱线强度的对比可知，随着弧长的增长，特征谱线的辐射强度出现不同程度的增长，对其中8条ari特征谱线在不同弧长下的辐射强度进行统计分析，得到一束斜率始终为正值的曲线，也就是说特征谱线辐射强度均随弧长的增长呈现逐步增长的趋势，基于对总多谱线的分析，从中选出ari 801.5nm特征谱线，建立了该谱线辐射强度与弧长的关系方程，该方程与实测数据吻合良好，它的建立为电弧弧长的光谱检测提供了理论基础，而特征谱线与电弧长度的关系方程建立后，利用一台小型光谱仪，配合计算机自动计算程序就可以很容易实现对焊接电弧弧长的实时监测，进而实现对电弧弧长的自动控制。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

本研究针对氩弧焊过程，研究不同保护气氛下，氩弧焊电弧长度变化与焊接电弧信息之间的关系，探索其规律。研究中针对氩弧焊中可能出现的电弧长度变化情况，设计实验方案，测量焊接时的光谱信息，并针对所获取信息进行对比分析，以期获得电弧长度变化下焊接电弧光谱变化规律。具体可分为以下三部分：

1．设计实验，对电弧长度变化下焊接电弧光谱进行数据采集；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，完成焊接电弧光谱的测量。

第8－10周：完成焊接电弧光谱信息的处理和分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李志勇,顾小燕,李桓等.电弧光谱信息在焊接质量检测上的应用研究[j].光谱学与光谱分析,2009,29(3):711-715.

[2] 李俊岳,宋永伦,李桓等.焊接电弧光谱信息的基本理论和基本方法[j].焊接学报,2002,23(6):5-8.

[3] 赵华夏,焦向东.利用电弧光谱对tig焊接电弧弧长的检测[j].上海交通大学学报,2008(s1):119-121