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随着科技的进步和对焊接质量要求的不断提高，在一些特殊的焊接场合，要求对每一条焊缝的焊接过程进行实时监测分析，以便操作者适时的调整焊接参数，确保产品的合格率。为实现对焊接过程中动态信号特征的在线提取与诊断的需要，本文在航天铝合金焊接平台的基础上，以铝合金TIG焊所产生的电弧电流、电弧电压、熔池及其周围图像为信号源，自主开发了一套基于VC的焊接过程电信号/图像信号采集分析系统。该系统以NI数据采集卡，电信号传感器，工业相机为工具，上位机能够同时采集焊接过程中的电流，电压，相机的触发信号与熔池的图像信息，并且克服了以往相机采集时长受相机或者计算机内存限制的缺陷，能够实现电信号与图像信号的实时保存，并能够利用相机的触发信号实现电信号与熔池图像信号的同步，对工业环境下的焊接过程监测有着重要意义。 在电信号/图像信号采集分析系统的基础上，结合激光结构光视觉处理技术，运用自主开发的图像处理算法，完成了对视觉传感系统的标定，并在焊接过程完成后，通过激光结构光扫描焊缝得到的图像信息，经过分析处理得到正面焊缝的几何参数信息。 结合焊接实验，在不同的工艺条件下，提取了打底焊完成后正反面焊缝的几何形状信息，并对焊缝正反两面信息的进行对比分析，得到了正面焊缝的几何形状与背面焊缝熔透状态之间的关系。 本文创新提出了正面焊缝的最大下塌率，通过监测正面焊缝的最大下塌速度来反应背面焊缝的熔透状态，研究了正面焊缝下塌率与背面焊缝熔透情况之间的关系。为进一步实现焊接过程自动化打下了基础。