热加工工艺

作者：何星星, 王瑶祺, 张岳, 洪宇翔,

关键词：钨极气体保护电弧焊, 焊接状态识别, 熔池图像, 特征提取, 可解释性机器学习,

焊接过程及质量在线监测对铝合金钨极气体保护电弧焊（GTAW）的质量保障具有重要意义。提出一种基于熔池视觉传感和可解释性机器学习的焊接状态在线监测方法。首先，采用被动视觉传感系统获取正面熔池图像；其次，提出一种图像多区域特征同步提取算法，实时提取熔池前端区域几何特征和熔池后端区域直线度特征，并分析了所提取视觉特征与焊接状态的相关性；最后，建立CatBoost模型识别典型焊接状态，并引入SHAP方法分析解释模型。实验结果表明，相较于现有方法重点关注的熔池前端区域几何特征，熔池后端区域直线度特征更能显著地表征GTAW熔池状态。所提出的方法能准确识别三种典型焊接状态，分类准确率达到96.15%，且能定量分析各特征变量对识别结果的影响程度。

来源：2026年第5期

《热加工工艺》期刊编辑部

查看热加工工艺杂志2026年第5期