航空航天用铝合金机器人焊接内部气孔缺陷在线检测

铝合金机器人钨极氩弧焊(GTAW)是航空航天关键零部件的主要成形制造方法,内部气孔是其典型焊接缺陷。由于它与传感信息的弱相关性,实现准确的在线气孔检测仍极具挑战。利用SEM和EDS对气孔的宏观分布、成分含量及大小进行定性及定量表征,发现了两类内部气孔以及镁元素在气孔产生及长大过程中的重要性。利用主成分分析研究并建立了气孔与氢谱线(656.28nm)之间的强相关关系,提出了基于氢谱线主分量系数(PCoefHS)的气孔在线监测方法,最后通过集成PCA–Tsne技术对不同程度气孔缺陷进行可视化。验证结果表明所提方法可实现对严重链状气孔、中度气孔及无气孔缺陷焊缝的有效检测及可视化表征。