不同介质微束水蒸气等离子弧的气流形态与电弧力

微束水蒸气等离子弧气流形态与其电弧形态、电弧特性密切相关。中对水、水 乙醇及水 丙酮等不同介质的微束水蒸气等离子弧气流形态、电弧力进行了测试研究。气流形态测试结果表明，纯水介质的水蒸气等离子弧的气流扩展率最大，水 丙酮介质的水蒸气等离子弧的气流扩展率最小；随着乙醇或丙酮浓度的增加，气流的扩展率增大。电弧力的测试结果表明，纯水介质的水蒸气等离子弧的电弧力最小，水 丙酮介质的电弧力最大；随着乙醇或丙酮浓度的增加，电弧力增大。电弧形态、气流形态与电弧力决定了电弧的切割性能，在相同条件下，水 丙酮的水蒸气等离子弧切割速度最快，而纯水介质电弧的切割速度最慢。     

焊接电弧等离子体的平衡性质

本文从理论分析和试验验证两个方面，对焊接电弧过程的热平衡特点，限度以及影响因素进行了较为深入的观察和探讨。分析和计算了焊接电弧系统达到ＬＴＥ状态对电子密度和平衡恢复时间在数量级上的要求，实现了对焊接电弧等离子体ＬＴＥ状态的试验验证。本文的工作是焊接电弧的热力学研究及其实际应用的一个重要基础。     

等离子弧焊接过程数值模拟的现状及发展

以等离子弧焊接过程为对象，分别从焊接电弧和焊接熔池的角度，概括了近年来等离子弧焊接电弧及熔池数值模拟领域取得的一些进展，分析了现有数学模型中存在的问题，提出了今后的发展方向。     

新型等离子焊枪

１概述等离子弧焊接方法是在氩弧焊的基础上发展起来的，借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用，获得较高能量密度的等离子弧进行焊接。该方法具有能量密度大、弧柱温度高、热影响区小、焊速高、穿透能力强、能一次焊透双面成形及电弧稳定的特点。适用于高熔点、易氧化、对热敏感...     

变极性等离子弧焊电弧稳定性研究

本文较深入地分析了变极性（方波交流）等离子弧焊电弧稳定性问题，并在试验基础上提出了新的方法。克服了主电弧负半波时的主、维弧相互干涉和钨极烧损等缺点，提高了电弧的稳定性。在焊接铝、镁及其合金时阴极清理作用明显。     

微束等离子电弧形态试验研究

对微柬等离子电弧的应用和特点进行了简单的总结.通过试验观测各种工艺参数改变对等离子弧形态的影响.得出结论:微柬等离子电弧形态主要受等离子气流量影响;在一定范围内增大工作电流,能够有效提高等离子电弧的有效工作长度;工作电流改变对等离子电弧温度影响较大.     

等离子喷涂的电弧伏安特性

等离子弧的伏安特性决定电弧功率的大小,从而影响喷涂粒子的熔融状态,进而影响了涂层的质量。等离子喷涂过程电弧伏安特性受多种因素的影响。通过改变气体的种类和流量、喷嘴几何尺寸（孔径和压缩角）来研究这些因素对电弧伏安特性的影响。结果表明,电弧电压在一定范围内随着主气流量的增加而增加;氢气流量对电弧电压影响显著;氮气对电弧电压的影响比氩气大;在喷嘴总长度相同的情况下,电弧电压随着压缩角的增大而减小,随着孔径的减小而减小。     

水蒸气等离子弧的光谱诊断

借助自行研制的光谱诊断系统可以对水蒸气等离子弧温度和成分进行光谱诊断，以诊断结果为论据，并根据局部热力学平衡状态列出方程，进而探讨水蒸气等离子弧电弧机理与特性，通过对具有高氢高氧高焓特征的水蒸气等离子弧的研究，丰富了电弧物理理论，并对水蒸气等离子弧电弧的应用前景具有指导意义。     

电弧等离子喷焰中粒子加热状态的光谱法诊断

根据电弧等离子体辐射的光谱诊断原理和方法，研制和开发了用于电弧等离子过程质量监测的光谱传感系统，并对等离子弧喷焰中粒子的加热状态进行了实时监测。     

焊接电弧及性质和等离子弧及特点

电弧是一种空气导电的现象，在两电极之间产生强烈而持久的放电现象，称为电弧。     

铝合金Plasma-GMAW-P复合焊接电弧特性及熔滴过渡行为

研究了Plasma-GMAW复合焊接过程中的电弧特性以及熔滴过渡行为。结果表明,不同电流的等离子弧通过改变GMAW电弧的导电以及受力状态来影响GMAW电弧形态以及熔滴过渡行为。等离子弧电流较小时,GMAW电弧的等离子流效应对GMAW电弧形态影响显著,基值时期的GMAW电弧基本沿焊丝轴线燃弧,峰值时期由于在焊接方向上同时受到方向相反的2个力而被压缩,熔滴所受的等离子流力以及等离子流力垂直向下的分力因此增加,对熔滴过渡的促进作用增强,熔滴更易从焊丝脱落。等离子弧电流增加,氛围中金属蒸气增多,电荷流效应对GMAW电弧的影响增强,基值时期GMAW电弧偏向等离子弧方向燃弧,由于焊接电弧存在热惯性,MIG电弧在峰值时仍偏向等离子弧,熔滴所受等离子流力垂直向下的分力因此减小,熔滴脱离焊丝的时间增加。     

脉冲电流参数对奥氏体不锈钢电弧行为的影响

基于0Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢超高频脉冲钨极氩弧焊（UHF—GTAW,ultrahigh frequency pulse gastungsten arc welding）试验,分析了脉冲电流参数对奥氏体不锈钢电弧行为的影响及其作用规律．结果表明,以脉冲电流频率、占空比为代表的脉冲电流参数对不锈钢UHF-GTAW电弧的电学特性、工作形态、电弧力及熔透特性具有较大影响,随着超高频脉冲方波电流频率的增加,电弧收缩效应增强,电弧覆盖面积在一定范围内减小,电弧力显著增长,以等离子流力及电磁力为主的轴向力作用于熔池表面液态金属,造成熔池表面凹陷、热源下移、焊缝熔深增大、熔透率显著提升．     

逆变弧焊机电弧推力自适应控制系统

在焊接电流确定的条件下,引弧瞬间的焊机输出电压反映了焊接电缆长度、截面积以及连接情况等重要信息。本研究装置是基于MC68HC11单片机控制的逆变焊机电弧推力自适应的控制系统,首先通过对引弧瞬间焊机输出电压的实时检测,实现了电弧推力拐点电压随焊接电流及焊接电缆长度,截面积等改变而自动;然后通过对焊接电弧 实时检测与模糊处理控制焊机的输出电流,从而使MMA手工电弧焊的以推力控制具有很强的自适应能力。     

SiO2活性剂对不锈钢钨极氩弧焊电弧现象的影响

通过研究SiO2活性剂TIG焊焊接不锈钢过程中电弧形态、电弧电压及焊缝几何形状的变化,分析了SiO2活性剂钨极氩弧焊电弧等离子体形态、电弧空间电场强度、电弧温度、电弧电流密度及电弧力的影响.结果表明,SiO2活性剂使TIG焊电弧等离子体收缩,加热区域及电弧力更加集中,同时电弧空间电场强度、电弧温度及电流密度显著提高,导致焊缝几何形状变化,但焊道熔宽未发生明显变化.     

电磁力动态变化对短路过渡稳定性的影响

从理论上研究短路过渡过程中燃弧期液态熔滴上的表面张力、电磁力和重力之间的动态平衡问题,重点讨论了燃弧期熔滴上电磁力的动态变化及其对短路过渡稳定性的影响.结果表明,作用在短路过渡燃弧期熔滴上的电磁力的动态变化与熔滴大小、弧根位置及焊接电流的动态变化有关;燃弧期熔滴上的动态力平衡不能维持时,将造成熔滴脱离,发生自然过渡.     

基于分裂阳极法的电弧电流和电弧力的联合测试系统

焊接电孤的电流密度和电弧压力的分布特征对焊接工艺有重要的影响.以分裂阳极法为基础,开发了一套电弧电流和电弧力的联合测试系统,包括电弧的精密运动控制和高精度的数据采集系统.采用Matlab进行数据处理和数值分析,获得焊接电弧的电流密度和电流压力的分布特征.采用本系统分别对直流等离子弧和直流TIG电弧进行了测试,测试结果表...     

外加纵向磁场GTAW焊接机理：Ⅱ。电弧模型

针对外加纵向磁场GTAW（gas tungsten-arc welding)焊接过程,采用小孔气体微压传感器法和钨极探针法分别测定了外加纵向磁场GTAW焊接电弧在水冷Cu阳极上的等离子流力和电流密度的分布,并对其规律进行了研究,建立了外加纵向磁场GTAW焊接电板等离子流力和电流密度的径向分布数学物理模型。     

铝合金变极性等离子弧焊接工艺中的双弧现象

在铝合金变极性穿孔型等离子弧焊接工艺中，维弧电源对变极性电弧的稳定和工件受力状态有显著影响。在反极性时间内，部分主电流会通过维弧电源在喷嘴和工件之间形成自由电弧，产生双弧现象，增大喷嘴的烧损，同时，双弧的产生减小了反极性期间的等离子电弧力，使得电弧的穿透能力减小。     

旁路分流双面电弧焊耦合电弧形态及电弧压力测量

建立旁路分流MIG-TIG双面电弧焊接试验系统,利用高速摄像机拍摄电弧形态,采用"小孔快速起弧法"测量施加旁路分流前后的电弧压力分布.结果表明,施加旁路分流后,由于洛仑兹力的作用,耦合电弧的体积膨胀,电弧形态由原来的发散状变为"钟罩"形,沿弧长方向电弧截面直径变化梯度减小.与单独MIG焊电弧相比,由于耦合电弧形状的改变,导致耦合电弧压力整体显著降低,电弧中心的压力峰值仅为单独MIG焊电弧的29.4%,压力分布更加均匀,使得焊缝成形均匀美观,接头质量明显改善.     

等离子电弧力的研究

从等离子电弧力的角度 ,探讨了等离子弧焊接工艺参数及其匹配的内在联系与规律性。在不同工艺条件下 (焊接电流、等离子气流量、电极内缩量以及喷嘴高度 )对等离子电弧轴向力进行了测量。并通过显著性分析 ,定量地认识和描述了各工艺参数对电弧轴向力的作用和影响。进而指出了获得稳定的小孔型等离子弧焊接过程的必要条件。本文的工作对于等离子弧焊接工艺参数的匹配及其过程的优化有重要的指导意义。