实验一焊接电弧及熔滴过渡的高速摄像

输出。 2．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 2 A r气保护电弧焊脉冲过渡实验记录表
序
Umin Umax
F
I (A)
Q (l/min)
号
(V) (V)
(Hz)
1 2 3 4 5
焊丝末端
ŋ
飞溅 备 形 状 和 电
(%) 大小 注 弧 末 端 形
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 Read Camera。开始从高速摄像系统的存储设备向电脑传输图 像资料。
TRIGGER MODE,按 MENU/ENTER,从 Start 模式，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 FRAME RATE 子菜单来选择。 4） 选择显示尺寸：按 MENU/ENTER 钮打开 DISPLAY SIZE 子菜单来选择。 5） 选择 ID 号：按 MENU/ENTER 钮打开 ID NUMBER 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 REC READY 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 REC REDAY 后，由来自 TRIGGER IN 连接器或 TRIGGER SW IN 连接器上的 终结器的触发信号来开始。
状简图
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 FASTCAM Super 10KC 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实验观察的要点。 3. 说明CO2气体保护焊短路过渡及射滴过渡的基本规律。 4. 说明 A r 气保护电弧焊脉冲过渡的基本规律。 5. 简要说明工艺参数对熔滴过渡形式的影响。
实验一 焊接电弧及熔滴过渡的高速摄像
一、目的要求 1. 了解并熟悉 FASTCAM Super 10KC 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。
表 1 CO2气体保护焊短路过渡实验记录表
序I U
Q
号 (A) (V) (l/min)
1
L伸 (mm)
焊丝末端
Baidu Nhomakorabea
Vw
Vf 飞溅 备 形 状 和 电
(m/min) (m/min) 大小 注 弧 末 端 形
状简图
2
3
4
5
（2）CO2气体保护焊射滴过渡形式的观察
1．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 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。
四、实验步骤 了解并熟悉 FASTCAM Super 10KC 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
表 2 CO2气体保护焊射滴过渡实验记录表
序I U
Q
号 (A) (V) (l/min)
L伸 (mm)
1
焊丝末端
Vw
Vf 飞溅 备 形 状 和 电
(m/min) (m/min) 大小 注 弧 末 端 形
状简图
2
3
4
5
（3）A r气保护电弧焊脉冲过渡形式的观察 1．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
6．拍摄结束
拍摄完毕后，盖上镜头盖，关闭电源。
五、数据处理 （1）CO2气体保护焊短路过渡形式的观察 1．焊接时，用直流反极性，ø1.2mm，H08Mn2SiA 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。
二、实验原理 高速摄影装置及光路示意图如下：
背光光源 透镜1
透镜2
焊丝 透镜3 小孔光阑 摄影机
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. FASTCAM Super 10KC 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、A r气瓶及流量计。 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。
八、注意事项 FASTCAM Super 10KC 高速摄像机操作注意事项： 1. 拍摄电弧图像时，应加滤光片或尽量减小光圈，以避免强光对镜头的损伤； 2. 暂停拍摄时应及时将镜头盖盖上，防止对镜头的损坏； 3. 如果暂停拍摄的时间较长，应该及时关掉电源，防止仪器过热； 4. 在试拍时，要以使用较低的拍摄速率，各个参数调整合适后再采用较高的速率拍摄； 5. 使用设备指定的保险丝，以避免发生火灾 6. 禁止在易燃易爆气体氛围中操作此设备。