27286.高壓環(huán)境焊接電弧特性及熔滴過渡行為研究

1、北京化工大學(xué)博士學(xué)位論文高壓環(huán)境焊接電弧特性及熔滴過渡行為研究姓名：趙華夏申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：化工過程機械指導(dǎo)教師：焦向東20100530摘要2、利用有限元分析軟件，對高壓環(huán)境下焊接電弧物理特性進行有限元分析，研究環(huán)境壓力的升高對于焊接電弧溫度、電子密度、等離子流速等物理參數(shù)的影響。并首次將焊接電弧看作等離子體，分析電弧弧柱區(qū)氬離子密度的分布情況。3、對高壓環(huán)境下的MIG焊接過程進行研究，利用高壓環(huán)境高速攝像系統(tǒng)對高壓環(huán)境下脈沖MI

2、G焊接熔滴過渡行為進行研究，從而更加直觀的了解高壓環(huán)境下MIG焊接工藝的可行性及改進措施。研究表明，高壓環(huán)境下脈沖MIG焊接過程中電弧形態(tài)受到高壓氣氛的冷卻壓縮作用，這一方面使得熔滴過渡時機提前，另一方面降低了維弧階段電弧的穩(wěn)定性，這增加了脈沖再燃弧的難度，從而使得脈沖起弧失敗率提高，甚至導(dǎo)致維護階段的熄弧現(xiàn)象發(fā)生。4、開展高壓環(huán)境MIG焊接過程中，反向等離子流現(xiàn)象對于焊接過程的影響研究。研究發(fā)現(xiàn)，反向等離子流的強度隨著焊接電流強度的增

3、大而減弱，03MPa壓力環(huán)境下，當(dāng)焊接電流大于300A時，反向等離子流就已經(jīng)被湮沒，從而可以實現(xiàn)熔滴的穩(wěn)定過渡。研究還發(fā)現(xiàn)陽極射流與陰極射流往往并不同軸，這種不同軸現(xiàn)象對于穩(wěn)定焊接過程來說是一種有利行為。因為這將有效避免反向等離子流對于熔滴過渡的阻礙作用。對高壓環(huán)境下反向等離子流的研究為將來在國內(nèi)開展干式高壓MIG焊接建立了重要的理論基礎(chǔ)。5、利用高速攝像系統(tǒng)對外加縱向磁場下的直流TIG焊接電弧進行研究，進一步揭示外加縱向磁場對電弧行為