正交试验设计是一种在多因素多水平的情况下，用较少的试验次数选取代表性的试验点，从而对整个试验区域进行探索的科学实验方法。在焊接技术领域，特别是脉冲金属惰性气体（MIG）焊接中，正交试验设计被广泛应用于焊接参数的优化设计中。MIG焊接是一种利用脉冲电流来控制熔滴过渡，通过电弧能量加热材料使之熔化，并通过电弧压力和电磁力的作用，使熔化金属和熔滴过渡到工件上的焊接方法。
本研究采用了四因素三水平的正交试验方法，旨在优化MIG焊的脉冲参数。脉冲MIG焊相比于传统MIG焊，具有焊缝成形好、飞溅小、热输入控制更精确等优点。为了实现这些优点，需要对脉冲参数进行精细的调节和优化。
在进行正交试验设计时，首先确定了试验的影响因素及其水平。本试验中，影响脉冲MIG焊接效果的主要因素包括峰值电流大小、峰值电流时间、基值电流大小和基值电流时间。其中，峰值电流和基值电流的大小直接影响焊缝的热输入，峰值电流时间决定了脉冲电流作用的时间，而基值电流时间则控制了两次脉冲之间的间隔。通过合理地选择这些参数，可以有效地控制焊接过程中的熔滴过渡，优化焊缝成形质量。
为了确保试验结果的准确性和可靠性，本研究使用了焊接电弧动态小波分析仪来采集并处理焊接过程中的电信号。小波分析是一种数学工具，能够将信号分解为一系列具有不同尺度的函数，以分析信号在不同时间尺度下的特性。在焊接过程中，使用小波分析可以有效地滤除噪声，提取出真实反映焊接电弧状态的信号，从而对焊接质量做出更准确的评估。
通过正交试验，本研究最终确定了不同因素水平对焊缝成形质量的影响关系，并找出了最优的参数组合。具体而言，通过试验确定了焊丝的一脉一滴过渡临界曲线，并以此为依据设计了合理的水平范围。在试验中，保持焊接速度、焊丝伸出长和保护气体流量等条件恒定，确保了试验的可比性和结果的可靠性。
试验结果显示，峰值电流大小、峰值电流时间、基值电流大小和基值电流时间这四个因素对焊缝成形质量有着直接且重要的影响。特别是峰值电流大小和峰值电流时间对焊缝成形的影响更为显著。通过正交试验方法，本研究不仅为脉冲MIG焊的参数设计提供了科学依据，而且对提高焊接工艺水平、减少焊接缺陷、提升焊接质量和效率具有重要意义。
总结来说，本研究通过采用正交试验设计方法，结合焊接电弧动态小波分析仪，对MIG焊中的脉冲参数进行了系统性的优化实验。通过试验数据的采集与分析，揭示了焊接参数与焊缝成形质量之间的内在联系，并最终确定了优化的焊接工艺参数。这一研究方法和成果不仅为脉冲MIG焊接技术的发展提供了重要的技术支持，也为其它焊接技术的研究和应用提供了值得借鉴的经验。
