随着深海开发项目的日益增加,其中各种水下重大工程项目都与水下焊接技术紧密联系。水下湿法药芯焊丝焊接(FCAW)以其操作性好、低成本、适用性强等优点在水下海洋设施维修中占有重要地位。其电弧的燃烧是在焊接区域周围动态变化的气泡中进行的,气泡的生长会影响焊接电弧的稳定性。本文基于气泡声脉冲信号检测,模拟不同水深压力,进行水下湿法焊接实验。通过实验平台采集不同焊接状态下的气泡声信号、电弧电信号及气泡图像进行相关分析,主要完成的研究内容包括:(1)搭建了水下湿法焊接高压模拟实验舱,实验舱由加压及安全系统、焊接系统、采集系统组成,实验舱通过模拟水下常压至水下40m压力进行模拟焊接实验,建立了同步采集系统,对焊接过程中的电弧电流电压信号,气泡声信号以及气泡图像进行了同步采集,测试了不同焊接参数下的电弧燃烧状态。(2)对采集到的原始信号进行了降噪处理,研究了电弧电信号和气泡声信号的时域、频域特征,以及通过统计分析的方法对各信号与电弧稳定性进行了相关性分析。(3)水下湿法焊接过程中,气泡的行为对于电弧的燃烧有着重要的影响。通过观察燃烧各阶段下高速摄像拍摄的气泡图像,研究了湿法焊接过程中气泡的形状、演变过程与气泡声信号之间的关系。结合上述分析,通过高速摄像拍摄的气泡图像、气泡声信号与电弧电流电压信号对水下湿法焊接电弧特性进行了分析,从声信号的角度研究气泡对电弧燃烧的影响。研究得出气泡声信号与电弧电信号之间存在明显的实时相关性,从气泡声信号的变化中可以反映出水下湿焊电弧燃烧的稳定状态及其特性。由此验证了通过气泡声信号分析不同气泡动态行为影响下的电弧燃烧稳定性是可行的。