Análise da oscilação da poça de solda em P-GMAW por meio de processamento de imagens obtidas por perfilografia Analysis of weld pool oscillation in P-GMAW by Means of Shadowgraphy Image Processing

• Main Authors: Esdras Godinho Ramos, Guilherme Caribé de Carvalho, Sadek Crisóstomo Absi Alfaro
• Format: Article
• Language: English
• Published: Associação Brasileira de Soldagem 2013-03-01
• Series: Soldagem & Inspeção
• Subjects: GMAW Pulsado; Oscilação da Poça de Fusão; Filmagem em Alta Velocidade; Filtros Espaciais; Pulsed GMAW; Weld Pool Oscillation; High Speed Filming; Spatial Filters
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-92242013000100006

Este artigo apresenta uma metodologia de estudo da oscilação da poça de solda que permite obter as frequências de oscilação da poça tanto por sinais de tensão quanto por análise das imagens. O intenso brilho do arco é reduzido utilizando-se a técnica de perfilografia, e as imagens são obtidas a 1000 fotos por segundo por uma câmera CMOS de alta velocidade. A geometria da poça é visualizada em perfil e são obtidos espectros de frequência por transformada rápida de Fourier por meio de processamento das imagens em MATLAB. O processo de soldagem experimentado foi o GMAW pulsado com e sem a chamada "corrente de destacamento". Os resultados mostram que é possível medir a oscilação da poça por esta metodologia e até mesmo pode ser mais confiável a quantificação da oscilação pelas imagens do que pela a análise do sinal de tensão.<br>This paper presents a methodology for studying the weld pool oscillation by means of measuring its oscillation frequencies using both the welding voltage signal and the analysis of weld pool profile images. The intense arc brightness is reduced by using the technique of shadowgraphy and images are obtained at 1000 frames per second by a high speed CMOS camera. The geometry of the pool is viewed in profile and frequency spectra are obtained by Fast Fourier Transform using MATLAB image processing. The methodology was applied to analyze the weld pool oscillatory behavior that results from a pulsed GMA welding process. Two different welding current pulse types were tested: a) the conventional trapezoidal pulse (with only one level of peak current) and b) the trapezoidal pulse with the so called "detaching current" (the welding current presents a modified trapezoidal shape, in which, at the end of the peak current time, the welding current is reduced to an intermediary level and kept in that during some time, after which it reduces further to the background current level). The results show that it is possible to measure the puddle oscillation using this methodology and, also, that the measurement by images present itself as more reliable than the analysis by the voltage signal.