准确测定粗晶热影响区(coarse-grained heat affected zone,CGHAZ)的热循环曲线是分析窄间隙焊接(narrow gap welding,NGW)冶金过程的基本前提.针对NGW CGHAZ狭小对焊接温度场测量带来的挑战,提出了一种新型的近侧壁隐藏布置热电偶测温方法,成功获取了先进高强钢厚板窄间隙旋摆电弧熔化极活性气体保护焊(narrow gap metal active gas welding with arc swinging and shifting,NG-S^2MAG)立焊接头CGHAZ的热循环曲线,并通过理论分析计算和显微组织对比证实了新方案的可行性.结果表明,在实现坡口双侧侧壁"分时"熔合过程中,NG-S^2MAG立焊电弧的逐次逼近而后远离造成温度曲线的"多峰"性,使得母材CGHAZ在1 200℃以上的高温区停留时间较传统直通电弧MAG立焊短.
电弧-侧壁距离控制是保证窄间隙熔化极活性气体保护焊（Narrow gap metal active gas welding, NG-MAG）侧壁熔合良好的关键。通过对NG-MAG脉冲立焊过程中电弧声的预处理和分析，发现其时域波形呈周期性“振铃”衰减特性，频率与焊接电源脉冲频率相同；电弧声能量的频域分布范围为0.3～12.0 kHz，且能量主要集中在0.3～3.0 kHz和9.0～12.0 kHz两个频带，频谱分布与电弧-侧壁距离高度相关。在此基础上，采用小波变换（Wavelet transform, WT）和联合时频分析（Joint time-frequency analysis, JTFA）实现对电弧声信号的降噪处理和时频分析，结果发现，伴随电弧-侧壁距离的逐渐增大，电弧声能量的低频分布始终存在，呈现“断续-连续-断续”分布特征；而高频分布出现在电弧-侧壁距离2.6 mm以上，呈现“断续-连续”分布特征。利用 NG-MAG 脉冲立焊电弧声的时频分布规律可实现对电弧作用位置的监测预警，为 NG-MAG 焊接过程状态监控提供一种途径。
