AgC5电接触材料中电弧的高速摄像和显微组织分析研究

电弧侵蚀对电接触材料的寿命有重要影响,借助高速摄像技术,对AgC5电接触材料的分段过程中的电弧进行观测和分析,并研究了电弧侵蚀后的触头表面形貌.在相同电流条件下,随着电压的升高,电弧寿命变长,稳定阶段更为剧烈.电弧放电过程为多点放电和熔桥现象.经过扫描电镜分析,触头表面有大量电弧使得石墨氧化产生喷溅形成的大量细小富碳金属颗粒,并且基体中石墨参与放电挥发后转变为细小的碳颗粒或絮状物沉积在触头表面.综合分析认为电弧从开始放电初期就导致石墨气化挥发或快速氧化为CO或CO_2气体的行为出现,这些行为可以完全解释触头的显微组织变化特点和规律.所以研究电弧对于碳的作用行为对于AgC系触头的使用寿命有重要关系.     

高压SF6断路器三维动态电弧仿真

为了研究高压SF ₆断路器在短路开断过程中电弧的变化情况,建立了三维能量源动态电弧模型和三维气流场模型.考虑到电流变化对整个气流场中压力、温度以及电弧形态的影响,将电弧模型、旋气式断路器气流场模型以及触头的机械运动通过计算机耦合并行求解,对电弧与气流场的共同作用进行分析.仿真结果表明,该电弧模型可以反映出电弧从燃烧到熄灭过程的形态变化和能量逸散过程,得出了电弧和熄弧期间喷口压力的变化规律.     

电弧作用下铜基覆银触头的侵蚀失效机理

由电弧引起的材料转移、熔焊是铜基覆银触头电侵蚀的主要表现,造成触头无法正常工作,使继电器失效,进而影响整个电路的运行.作者模拟了继电器触头的实际工作情况,分析了铜基覆银触头在电弧侵蚀中材料转移与熔焊机理.     

隔离开关电弧模型及参数对特快速暂态过电压仿真结果的影响分析

为了研究隔离开关电弧模型及其参数选取对特快速暂态过电压(VFTO)仿真结果的影响,以特高压单机、单变、单回线供电方式的气体绝缘组合电器(GIS)仿真试验回路为例,对隔离开关电弧模型及参数选取情况进行了分析,并采用不同参数的电弧模型对VFTO进行仿真计算,得到了相关模型及其参数对VF-TO仿真结果的影响规律。仿真结果表明,击穿过程对VFTO的陡度影响最大,击穿延时越短,VFTO的陡度越大;稳态燃弧电阻对VFTO的幅值影响最大,燃弧电阻越大,VFTO的幅值越小;熄弧过程会影响VFTO的衰减速度,熄弧时间越长,VFTO衰减的也越慢;为VFTO仿真中GIS隔离开关电弧模型及参数的选取提供了参考,对选取合理的模型及参数进而评估VFTO水平具有重要的意义。     

开关电弧材料侵蚀研究

根据电接触与电弧理论，对开关电器常用的银基触头材料的电弧侵蚀现象做了试验研究，通过对试验后触头表面的微观分析得出了一些有参考意义的结论。     

复合绝缘子污闪动态发展过程与影响因素

针对电力系统中绝缘子污闪频繁发生的问题,分析了污闪形成的主要原因和整个污闪的动态过程,并探讨了相关宏观因素对闪络过程中各阶段温度场的影响.基于FZSW-10/4复合支柱绝缘子进行人工污秽试验,记录了局部电弧形成、桥接、发展为沿面闪络的过程,分析了不同盐密条件下绝缘子的起晕电压与闪络电压的变化规律,并根据试验条件建立了复合绝缘子污闪研究的动态电弧模型.仿真结果表明:污秽电导率、干区个数对局部电弧发展阶段有显著影响;气压对污闪的影响体现在完整电弧形成后.     

SF6断路器磁流体二维电弧模型化与仿真

为反映SF₆断路器在短路开断过程中电弧与气流的作用,以磁流体力学理论为基础建立了SF₆电弧二维物理数学模型,考虑了电场、磁场、湍动气流场及辐射场间的耦合作用及SF₆气体物性参数随吹弧气流温度与压力变化对电弧等离子体的影响.采用有限体积法对SF₆断路器短路大电流开断时的稳态电弧进行数值仿真,定量分析了SF₆电弧与电磁及可压缩、有粘、有源、湍动气流间的相互作用.研究发现,电弧提高了灭弧室喷口上下游气流的压力差,并且电弧半径也因自身电磁力的作用而不断变化,在喷口喉部较大,而在电极附近较小.     

磁旋弧MAG焊接工艺的熔滴过渡机制

将纵向磁场引入到喷射过渡MAG焊接过程,借助高速摄像等手段,详细研究了磁旋弧MAG焊接工艺的熔滴过渡机制和焊接飞溅形成机理.试验结果表明,在外加磁场的作用下,焊接电弧和液流束都偏离焊丝轴线一定角度高速旋转,液流束形态为螺旋状;熔滴过渡偏离了焊丝轴线,但始终在电弧烁亮区内进行,并且熔滴过渡频率提高;在液流束与焊接熔池瞬时短路时以及收弧阶段,易产生飞溅.     

短路过渡的GMAW电弧声信号特征及产生机理

从时域和频域两方面分析了短路过渡的GMAW焊接过程中产生的电弧声信号特征，发现电弧声波呈现“振铃”形信号，主要产生于短路结束再引弧阶段，与电弧功率的微分信号相关性最大，频率主要集中在4－8kHz。并根据其信号特征探讨了电弧声的产生和形成机理，认为电弧能量的变化是产生电弧声的激励源，保护气流、弧柱等构成时变的声道系统，声音激励和声道系统共同作用产生电弧声。     

解析电弧喷涂电弧燃烧过程

本文利用高速数字摄像技术,研究了电弧喷涂的断弧、燃烧及引燃过程.一般来讲,电弧喷涂时的基本流程是:引狐——燃烧——熄灭——再引狐.导致电弧喷涂过程中出现息狐现象的原因有两个,自然熄灭与丝材脱开.电弧正常燃烧时,形状为椭圆,可为融化粒子赢得延长燃烧的时间,使得粒子能充分受热,从而熔化更充分.文章构建了电弧在正常燃烧下的状态模型,以期可为电弧喷涂质量及稳定性的提升提供帮助.     

ChinZA合金TIG焊剂对焊接电弧及焊缝成型的影响

研究了ZA合金TIG焊中不同的焊剂对焊接电弧及焊缝成型的影响.结果发现:加入 KCl焊剂电弧形状变化不大； 加入LiCl焊剂电弧有收缩和“粘着”现象，电弧的宽度增加，长度减少,但阳极斑点不明显突出； 加入KF焊剂电弧有明显突出的阳极斑点产生，阴极区有所收缩；加入ZnCl2焊剂电弧的宽度和长度都有所增加，阳极斑点变小而突出；加入多组元混合焊剂电弧宽度增大，阳极斑点变小，且明显凸出，电弧长度变化不明显.电弧进入焊剂区时，焊缝表面宽度都有所减小，其中KF的减少最为明显,焊缝表面呈现金属光泽，ZnCl2最为光亮，而无焊剂区焊缝表面呈现明显的氧化现象.     

背景相对湿度对滑动弧放电降解正丁烷的影响

通过研究背景相对湿度对滑动弧放电特性的影响，分析正丁烷的降解过程和降解机理.结果表明，增大湿度会减少等离子区域电子数量，降低放电电流强度，抑制臭氧的生成.无论是在空气还是氮气条件下，正丁烷降解率随背景相对湿度的增大而增大(分别由81.9% 和33.8%增至91.2%和54.7%)，提高背景相对湿度可以减少副产物中NO2的生成量.根据实验结果推测，基团诱发的反应在正丁烷的降解过程中起主要作用，在潮湿背景条件下，OH基团对正丁烷的降解起关键作用     

触点分离初速度与电弧能量关系的研究

继电器触点的电磨损量与分断电弧释放的能量直接相关,因此直流电弧的电弧能量对继电器触点的寿命和可靠性有重要影响.研究了触点分离初速度(动触点与静触点刚刚分离时刻的动触点速度)对电弧能量的影响.利用自行设计的实验模型,测量了阻性负载和感性负载条件下继电器常用触点的触点电压和电流曲线,分析了触点分离初速度对液态金属桥能量、金属相电弧能量、气体相电弧能量以及电弧总能量的影响,论证了在一定条件下提高触点分离初速度有利于电弧燃弧能量的减少.研究结果可以为继电器触簧系统设计提供参考和依据,并为继电器的总体优化设计奠定基础.     

电弧喷涂涂层温度场及应力应变分析

为了分析电弧喷涂层的沉积过程，采用有限元分析软件ANSYS计算不同时刻以及不同位置涂层内的温度场、应力场，在建立传热模型过程中考虑了金属液滴向涂层的传热以及涂层向系统外的热量散失等问题.采用在厚度方向以微小层逐层叠加来模拟涂层的增厚，并以此为基础构造涂层有限元计算模型，应用单元生与死逐层激活层单元参与计算过程.实现移动边界以充分模拟真实的喷涂沉积过程，获得了涂层温度场、应力场的分布情况.并在此计算的基础上，分析了应力分布对涂层失稳的影响.     

纵向磁场对TIG焊电弧形态的影响

为了研究外加纵向磁场对TIG焊焊接电弧形态的影响并分析电弧形态的变化机理,在常规的TIG焊焊接过程中施加纵向磁场,利用高速摄像机对焊接电弧形态进行拍摄和记录.实验结果表明,当无磁场作用时,弧柱呈锥形且未发生旋转运动.在外加磁场作用下,弧柱呈收缩状态且沿顺时针旋转.当焊接参数不变时,随着磁场强度的增加,弧柱的收缩程度随之增加.根据磁场的理论公式,可推导出在外加纵向磁场作用下,电弧的旋转半径与磁感应强度成反比.     

Arc deflection model and arc direction control for DC arc furnace

Based on the analysis of three-dimensional power conductor for DC arc furnace, the electric arc deflection model was set up and the control system of the arc direction was configured. According to the bus bar distribution at the bottom electrodes cooled by water, the arc direction control principle and its configuration were described, The simulation results show that the control system can restrain the electric arc deflection and control the arc direction.     

纵向磁场作用下MIG焊电弧数值模拟

为了提高焊接质量,建立了纵向磁场作用下MIG电弧的三维有限元数学模型,利用ANSYS有限元分析软件对纵向磁场作用下的电弧进行模拟,得到了纵向磁场作用下电弧的物理特性,并与无外加纵向磁场时进行了对比.结果表明,焊接过程引入纵向磁场后,电弧温度和电弧压力显著降低,电弧温度梯度减小;当焊接电流为120A,励磁线圈安匝数为1000时,电弧中心最高温度由16.950 K降到13.700 K,最大电弧压力由91 Pa降到57 Pa;在阳极表面,电弧压力峰值从 53 Pa降到20 Pa,并偏离电弧轴线.可以得出结论,在纵向磁场作用下电弧的物理特性发生较大变化,电弧扩张,电弧温度和电弧压力减小,电弧中心形成空心弧.     

The characteristics of arc beam shaping in hybrid plasma and laser deposition manufacturing

1 Introduction With the development of astronautical technology, more and more functions of the components of high-temperature materials are required. In order to meet the demand, far more advanced higher temperature materials, such as the high-temperature alloys or high-temperature melting point materials, should be first developed. In addition, the molding technological process of high-temperature materials should also be developed. Nowadays the traditional high-temperature technological pro…     

均匀纵向磁场对电弧压力梯度的影响均

在稳态模型和局域热力学平衡等假设下,推导了在均匀纵向磁场下真空电弧压力梯度的数学表达式,分析了纵向磁场对电弧压力梯度的影响,提出了纵向磁场能够提高真空电弧开断能力的一条重要机理．     

Domex 700MC钢性能及其焊接接头显微组织分析

针对Domex 700MC低合金高强钢，采用002气体保护电弧焊和埋弧焊方法获得了焊接接头试件。通过焊接接头试样，分析了焊缝和热影响区的金属组织，测试了焊接接头的硬度，讨论了Domex 700MC钢焊接接头显微组织形成的原因。