现代制造业的发展和市场竞争加剧,要求不断提高生产效率,这就对焊接加工环节的生产速度提出了更高的要求。焊接速度的提高会导致焊道咬边和“驼峰”焊道等焊缝成形缺陷。构建合适的视觉检测系统来获得清晰的高速GMAW熔池图像,并分析熔池变化特点,有助于从机理上搞清楚驼峰焊道的产生原因。这对于防止或抑制这类焊缝成形缺陷的产生,从而大幅度地提高焊接速度,有着十分重要的理论意义和工程应用价值。高速GMAW焊接时熔池液体流动情况与常规焊接速度下不同。分析产生驼峰和不产生驼峰时熔池表面隆起高度以及固液界面的不同变化情况,可以推测高速焊时熔池液体流动规律。本研究针对高速GMAW的熔池特点,构建相应的熔池视觉采集系统来获得清晰的熔池图像。针对采集的图像特点,设计了对应的图像处理算法,消除了盐椒噪声和锯齿边缘,改进了边缘点的动态搜索算法,从而得到了需要的熔池边缘信息,为理论分析驼峰形成机理提供了软件支持。在不同焊接速度条件下,采集了多组GMAW熔池侧面图像。分析比较了上坡焊和下坡焊的熔池侧面图像,证明后向液体流动量是影响驼峰形成的重要因素。对产生驼峰和不产生驼峰时的熔池侧面图像中固液分界面进行了比较,分析了熔池液体流动特点。同时对这两组不同焊接情况的图像进行处理,提取出了图像中的熔池表面隆起高度,获得其熔池高度随时间变化的曲线。进行了DE-GMAW焊接实验,获得了良好焊缝成形。结合采集的图像和熔池壁面流理论分析了DE-GMAW不产生驼峰焊道的原因。