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   焊机空间臂--摩擦焊在水下焊接的应用

   摩擦焊接属于固相焊接技术。其含义为是利用工件间相互摩擦产生的热量，同时加压而进行的焊接方法。摩擦焊的特点： 接头组织致密(氧化物和杂质被去除)；可焊接同种或异种金属; 不需焊接材料。

   在许多场合，与电弧焊接比较，因为接头性能优异且低耗、清洁、高精度而具有突出的优势，已经成为当前发展为迅速的焊接技术。

   摩擦焊的方法很多，一般根据焊件的相对运动和工艺特点进行分类。在实际生产中，连续驱动摩擦焊、相位控制 摩擦焊、惯性摩擦焊和搅拌 摩擦焊应用的比较普遍。

   通常所说的摩擦焊主要是指连续驱动摩擦焊、相位控制摩擦焊、惯性摩擦焊和轨道摩擦焊，统称为传统摩擦焊，它 们的共同特点是靠两 个待焊件之间的相对摩擦运动产生热能。而搅拌摩擦焊、嵌入摩擦焊、第三体摩擦焊和摩擦堆焊，是靠搅拌头与待焊件 之间的相对摩擦运动 产生热量而实现焊接。

   对于水下应用而言，机械化设备焊接空间臂定制，摩擦焊接质量对于水不敏感、不同水深焊接参数几乎没有变化，这是电弧焊接难以比拟的巨大技术优势，所以，摩擦焊接成为当前深水结构物水下维修的热门研究领域。

   焊接区直接视觉信息传感 直接视觉传感在焊接中的应用包括离线确定被焊工件的位置；在线补偿由于固定精度、机器人各部分的容差、焊接过程中的焊件变形引起的焊接路径偏差；焊接过程控制中的焊接接头和熔池几何形状的实时传感；熔滴过渡形式的监测等。

   (1)利用辅助光源的主动式视觉检测方法。

   (2)无辅助光源的被动式直接视觉传感。

   脉冲GTAW焊熔池正反面视觉图象同时同幅传感系统对熔池正反两面视觉图象进行同时同幅传感，经过图象处理提取出熔池正反两面的信息。实现对焊缝的熔透状态和反面焊道稳定成形质量控制的目的。

   (1)堆焊熔池正反面同时同幅成像。

   (2)填丝脉冲GTAW熔池图象:焊接过程中填充焊丝熔池表面凸出和下塌，铁路机械使用焊接空间臂定制，部分熔透和全熔透状态下的图象。

   (3)由熔池图象恢复熔池表面高度。在填丝脉冲GTAW过程中，为实现熔池形状动态控制，如熔池反面宽度和正面高度的控制，需要提取出熔池正面高度参数。根据获得的焊接熔池图象，通常只能获得关于熔池的二维形状信息。由单目图象恢复物体表面高度算法-由阴影恢复形状算法获取熔池表面高度的方法是新研究方向。

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