机床与液压

作者：谭孟，王中任，张文，张小秋，杨洪波?，朱力

单位：湖北文理学院机械工程学院；智能制造与机器视觉襄阳市重点实验室；湖北文理学院机械工程学院；智能制造与机器视觉襄阳市重点实验室；湖北文理学院机械工程学院；智能制造与机器视觉襄阳市重点实验室；中国化学工程第六建设有限公司；湖北文理学院机械工程学院；智能制造与机器视觉襄阳市重点实验室；湖北文理学院机械工程学院；智能制造与机器视觉襄阳市重点实验室

关键词：田口法;埋弧焊;信噪比分析;工艺优化

基金：湖北省自然科学基金项目(2022CFD080)

针对传统埋弧焊仅适用于平焊，难以满足工程现场复杂空间构件多角度焊接需求的问题，以Q235碳钢板为研究对象，研究在0°~20°低角度焊接下埋弧焊的焊接电流、电压和速度对焊缝宽度与余高的成型影响。采用5种焊接角度下的三因素（焊接电流、焊接电压、焊接速度）三水平田口试验设计，共进行45组试验。通过结构光相机获取碳钢板表面点云，利用RANSAC算法分割焊缝，观测焊缝熔宽、余高变化趋势。通过信噪比和方差分别验证三因素在不同角度下对埋弧焊熔宽与余高的影响程度，并得到最优熔宽、余高参数组合。最后，通过非线性回归方法构建埋弧焊工艺参数与焊缝成形的预测模型，并使用均方误差和决定系数评估模型性能。结果表明：各工艺参数的影响程度随焊接角度变化；对熔宽影响最大的因素在平焊（0°）时为焊接速度，在5°及以上角度时转为焊接电压；对余高影响最大的始终是焊接电流，其次是速度，电压影响相对最小；所建立的熔宽与余高预测模型具有很高的精度，其决定系数分别达到0.96和0.93，均方误差分别为0.06和0.03，表明模型能良好反映工艺参数与焊缝成型间的复杂非线性关系。研究结果为低角度埋弧焊优化提供理论依据，对于实现工程现场复杂空间构件的埋弧自动焊具有一定意义。?

来源：2026年第6期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2026年第6期