第40卷第3期2010年3月电阻点焊接头熔核面积的预测张志芬山,张鹏贤陈3肝(1.兰州理工大学有色金属合金教育部重点实验室川大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，甘力摘要：以电阻点坪接头表面的数字图像作为信息源，探索了一*首先通过图像特征分析，将焊点表面图像划分为三个特征区域，提：熔核面积的特征参量。其次，以提取的特征值作为输入向量，以接头；建立点焊接头熔核面积的SVM(支持向董机)等级分类模型。实验结果表明，该模型可以有效地对熔核面积进行预测分类，实现了对电阻点焊接头质量的无损评判，经验证其准确率可达96.667%。关键词：电阻点焊；数字图像；熔核面积；SVM中图分类号:TG453\9文献标识码:A文章编号：1001-2303(2010)03-0072-03■ApredictionofnuggetareainRSWZHANGZhi-fen12,ZHANGPeng-xian1-2,CHENJian-hong12(l.KeyLaboratoryofNon-ferrousMetalAlloys,TheMinistryofEducation,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China；2.StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon-ferrousMetalMaterialsfLanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050.China)Ab8tract：Anewnon-destructivemethodwasexploredtomonitorthejointqualitybasedondigitalimagesofresistance«potweldingjoints'fturface.Firsttweldingjoints*surfaceimagesweredividedintothreecharacteristicwne8fromwhichareasofthreecentriccirclewereextractedascharacteristicparameterstocharacterizejoints。nuggetarea.ThenSVM(supportvectormachine)modelofclassificationwasestablishedwhilethecharacteristicparameterswereinputvectoreandthenuggetareaofjoints'cross-sectionalwasconsideredastheevaluationcriteria.Experimentalresultsshowthatthemodelcanpredictandclassifythenuggetareaeflectively.ltachievedthenon-destructiveevaluationofsolderjoints'nuclearareaeventually.Theaccuracyrateofthemodelcameupto96.667%・Keywords：resistancespotwelding；digitalimages；nuggetarea；supportvectormachineo前言电阻点焊技术广泛应用于航空、航天、能源、电子车辆及轻工等部门，但由于点焊是一个高度非线性、有多变量耦合作用且含有大量不确定因素的过程，焊接质量不稳定且难以控制，因此，如何保证焊接质量就成为电阻点焊技术研究中的重要问题。焊点质量检验是保证焊接质赴的关键步骤之一，检验的项目包括表面裂纹、圧痕、缩孔、焊透率及熔核尺寸等。其中熔核直径的检验一般采用焊后破坏性、收稿日期:2010-01-21基金项目：国家自然科学基金资助项目(50275028)作者简介：张志芬(1984-),女，山西人•在读硕士■主要从事焊接过程及其自动化、焊接质最控制方面的研究工作。目测抽检的方法，由于该方法较为简便，故汽车企业均将熔核直径列为评价接头熔核尺寸的主要检验项目【7。但是这种检验方法存在样本小、成本髙的缺点，受检测人员素质影响较大，而且将熔核直径作为单一的指标很难对形状复杂、不规则的熔核进行全面而准确地评定。在此以熔核面积作为指标更为确切地评定熔核尺寸的大小，同时采集焊点表面图像，从中提取图像特征参量来表征熔核面积，并以接头横截面处的熔核面积作为评判标准建立了SVM等级分类模型，实现对焊点熔核面积的预测分类。1焊点表面图像的获取及分析采用唐山松下YF-0201Z2型交流电阻点焊机,选取工作端面直径为6mm的球面电极头对1.0mmElectricWeldingMachineVoL40No.3Mar.2010板厚，统一尺寸为100mmx30mm的低碳钢以搭接的方式进行点焊实验。焊后将上下两母材沿中间贴合面横向切开并采用自行搭建的图像采集系统获取焊点及其横截面处熔核的表面图像叫基于Matlab软件对数字图像进行灰度化和均衡化预处理。电极压力0.4MPa,焊接时间20周波，焊接电流分别为4kA及7kA时，所得焊点及其横截面处熔核的表面图像如图1所示。从中可看岀，熔核和焊点的表面积均随看电流的增加而增大，电流为7kA时，焊接发生内部喷溅,且焊点表面形成较深的压痕。在形核过程热和力作用下焊点表面图像呈现出特有的形状特征，将焊点表面图像划分为3个区域，如图2所示。2特征参量的...