TIG焊电弧长度变化与其焊接光谱变化规律研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

焊接作为一种高效、灵活的材料连接技术，在航空航天、能源、交通等领域发挥着至关重要的作用。

钨极惰性气体保护焊（tig焊）以其优良的焊接质量和广泛的材料适应性，成为工业生产中不可或缺的焊接方法之一。

电弧长度作为tig焊过程中的关键参数之一，直接影响着焊接质量、效率以及稳定性。

2. 本选题国内外研究状况综述

tig焊电弧长度的精确控制一直是焊接领域的研究热点，国内外学者对此进行了大量的研究工作。

1. 国内研究现状

国内学者在tig焊电弧长度控制方面取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以tig焊为研究对象，深入分析电弧长度变化对焊接光谱的影响，并构建基于光谱信息的电弧长度传感模型，主要研究内容包括以下几个方面：1.tig焊电弧物理特性及光谱特征研究：分析tig焊电弧的形成机理、温度场分布、等离子体特性等物理特性，研究电弧长度对这些特性的影响规律。

同时，研究焊接过程中产生的光谱信息，分析不同电弧长度下光谱特征参数的变化规律。

2.实验平台搭建与数据采集：搭建tig焊实验平台，并集成光谱采集系统，进行不同电弧长度下的焊接实验，采集焊接过程中的光谱数据，为后续分析提供数据基础。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，逐步开展以下研究工作：1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解tig焊电弧长度控制、焊接光谱分析等方面的研究现状，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.实验平台搭建阶段：搭建tig焊实验平台，包括tig焊机、焊枪、工件夹持装置、位移平台等，并集成光谱采集系统，包括光纤光谱仪、光纤探头、数据采集卡等，确保实验数据的准确性和可靠性。

3.数据采集与分析阶段：制定合理的实验方案，设置不同的电弧长度，采集焊接过程中的光谱数据。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.将焊接光谱分析技术应用于tig焊电弧长度的实时监测，探索电弧长度变化与焊接光谱特征参数之间的内在联系，为实现焊接过程的智能化监控提供新的思路。

2.构建基于光谱信息的电弧长度传感模型，实现对tig焊电弧长度的非接触式、高精度测量，为提高焊接质量和效率提供技术支持。

3.通过对不同电弧长度下焊接光谱特征参数的分析，揭示电弧长度变化对焊接过程的影响机制，为优化焊接工艺参数、提高焊接质量提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 钟凯, 孙振忠, 吴毅雄, 等. 基于tig焊熔池光谱特征的焊缝成形预测[j]. 中国激光, 2021, 48(3): 0302004.

[2] 刘彬, 刘晓东, 张海滨, 等. 基于光谱法的铝合金激光焊接熔池温度与深度在线监测[j]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(16): 1614002.

[3] 王振民, 王涛, 冯吉才, 等. 基于光谱法的激光焊接熔池温度和电子密度测量[j]. 光谱学与光谱分析, 2019, 39(12): 3806-3811.