由于焊接温度场的温度范围比较大而ICCD动态范围比较小,因此焊接温度场实时检测存在很大困难。这里对焊缝及热影响区分成三个区域:高温区、中温区、低温区,相应传感器中ICCD的曝光时间分别为0.1ms,0.5ms,2ms。经过分区检测处理连接后可以得到整个温度场分布,系统检测时间在0.5s之内,检测温度范围为800℃-1400℃ ,对于单个温度区的检测时间小于0.15s,完全满足焊接温度场实时检测及控制要求。
采用TIG焊接方法的实时检测焊接温度场分布,焊接条件是:焊件为低碳钢60mm×50mm×2mm。保护气体为氩气,流量是0.5m³/h,焊接电压12V,焊接电流60A,焊接速度5mm/s,电极为钨极。从焊接温度场可以获得很多信息如任意等温线的分布、焊接方向温度分布、焊接横截面温度分布,因此能够得到焊接熔化区大小、焊接热影响区太小、焊缝及热影响区任意一点的热循环。
在稳定的焊接规范下,焊接温度场认为是准静态温度场,在焊接方向任意一条直线上的温度分布可以认为是该直线上任意一点所经历的温度变化,也就是该点的热循环过程 。