《表1 焊接试验参数：电弧光谱深度挖掘下的铝合金焊接过程状态检测》

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《电弧光谱深度挖掘下的铝合金焊接过程状态检测》

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试验系统包括机器人焊接系统，多信息同步采集系统以及过程控制系统，利用labview软件及数据采集卡可实现对焊接电流、送丝速度及焊接速度的控制，对多信号传感器进行同步触发，实现对电流、电压、声音、图像及电弧光谱的同步采集及保存.对4 mm厚5A06铝合金进行开Y坡口填丝对接焊，具体焊接参数见表1.电弧光谱通过固定在机器人末端的光纤光谱仪（AvaSpec-1350F-USB2）进行实时采集，采集范围为350～1 100 nm，相机像素1 350，设定积分时间1.5 ms，采样率约70 Hz.光谱仪对探头位置极为敏感，试验前通过移动探头，并实时采集光谱来分析选择较合理的探头位置.如图1所示，固定探头与电弧的相对位置，将探头从上到下，从左到右进行缓慢微调.图2为移动过程Mg元素线谱的强度曲线.从图2中可看到，探头位置上下移动时，光谱强度在正对电弧附近区域达到最大，弧光过于强烈并可能超出最大量程，稍微偏上或偏下时，其MgI强度急剧下降，说明钨极对弧光的遮挡比较严重，也说明探头对上下位置移动较为敏感，最好固定在可采集区域内也就是稳定变化区域内调整位置.相比之下，从左到右的强度变化不那么剧烈，因为没有明显的遮挡物，建议在峰值较大且平稳区域进行采集.最终采用图1b光谱探头正对电弧中心，添加10%减光片使得光谱强度在2/3量程附近.