Ag／LaFe1-xNixO3-δ触点电弧的多波长光谱测量

介绍了一种等离子体电弧的多波长光谱诊断方法。利用一个CCD多通道光谱仪测得Ag／LaFe1-xNixO3-δ银基触点电弧的扫描多波长光谱。应用该光谱诊断方法研究了电弧等离子体中活性粒子及输入功率、通断频率和触点间距等工作参数对电弧的影响，确定了Ag／LaFe1-xNixO3-δ银基触点材料最有利的工作条件。这种非侵入式光谱诊断，为触点材料性能检测提供了一种有效的诊断方法。     

电机负载的继电器电寿命试验条件的研究

本文研究交流单相异步电动机作为继电器负载时，继电器闭合与分断时电压与电流的试验条件。根据电弧数学模型、交流单相异步电动机运行等效模型，对继电器闭合、分断时触点间电压与回路电流的动态变化过程进行理论分析与计算机仿真研究，并与实际测量情况进行对比验证。最终得出继电器电寿命试验条件。     

焊接电弧信息测试分析系统

以焊接电流、电弧电压、电弧光谱为信息源，开发了一套可进行信号采集、信号处理、信息提取的焊接电弧信息测试分析系统，并可实现同步高速摄影。研制的电弧电压、焊接电流传感器具有良好的强弱电隔离性能，良好的输出信号品质，很好地保护了采集卡及计算机。设计的电弧光谱传感器信噪比高，可得到品质良好的电弧光谱信号。基于Visualbasic语言开发的软件系统可采集多路焊接电弧信号，并可对采集的信号进行瞬时分析和统计分析，以提取有价值的焊接信息。     

烧结金属触点材料

<正>内容导读触点材料,也称为电接触材料、开关材料、接点材料,是电流传输与转换过程中重要材料之一。在触点材料的工作过程中,会产生电接触现象,引起触点材料的温升、转移、电弧侵蚀,可能导致触点材料的粘着、粘附与熔焊。触点材料性能决定了电器开关的开断能力和接触可靠性。对电触点材料的基本要求是具有良好的导电和导热性能、接触电阻低且稳定、抗电弧     

双丝GMAW焊接的电弧干扰和中断分析

为了进一步了解双丝焊接过程中电弧干扰的规律以及有规律的断弧现象,设计了不同焊接电流参数值的匹配系列试验,同步拍摄了电弧形态并采集了两电弧的电流、电压波形.通过理论推导出的双丝电弧的偏移量公式分析了上述试验结果并得到了基本符合的结论：增大另一电弧与该电弧的电流比例,该电弧中断频率增加.最后将高速摄影拍摄到的电弧图片与采集...     

MnCl2引入对粉末熔池耦合活性TIG焊交流电弧的影响

粉末熔池耦合活性TIG焊接法是一种新型高效焊接方法,通过选择对应的活性剂粉末,可实现几乎所有金属的焊接.针对采用MnCl2作为活性剂的交流粉末熔池耦合活性TIG焊电弧,采集等离子体光谱,利用Boltzmann作图法分析了电弧等离子体温度随时间的变化规律,并结合电弧电压变化规律,通过与传统交流TIG电弧对比研究MnCl2对交流电弧的影响.结果表明,对于交流TIG电弧,EN时段的电弧光谱强度高于EP时段,EN时段的电弧电压小于EP时段,EN时段的电弧温度低于EP时段.而由于活性剂MnCl2的引入,交流粉末熔池耦合活性TIG电弧的中心温度与EN时段和EP时段的电弧电压均高于传统交流TIG电弧,焊缝熔深较传统交流TIG焊显著增加.     

弧电压对等离子射流温度脉动的影响

电弧等离子体射流中的湍流是等离子体射流的典型物理现象之一。射流的脉动将直接影响射流温度的脉动,而以往的研究认为射流存在一个处于稳定状态的核心区域,本文采用电弧等离子体光谱诊断及数字高速摄影的方法对常压电弧等离子体射流进行了研究,采用了傅立叶变换的方法分析弧电压和射流光谱强度信号,发现电源的交流分量和阳极弧点运动对整个射流的脉动特性都有影响。射流并不存在一个处于稳定状态的核心区域,相反从谱线强度脉动与弧电压脉动的FFT分析图中可以看到,射流的脉动主要是由电弧电压的脉动造成的。     

焊接电弧电离区域与边界的诊断

焊接电弧是一种以气体放电实现电热转换的热源,其电离区域的尺度以及有效作用范围与其能量密度的分布有直接的对应关系.采用发射光谱诊断法,通过对电弧径向的氩原子和氩离子谱线强度的定量检测,获得了电弧内气体电离区域和气体原子激发辐射边界的尺度.克服了以往摄像手段由于曝光因素而无法定量观测电弧的问题,并将电弧光谱边界测定方法应用于脉冲电弧的观测,对电弧导电的物理概念以及电弧热源的建模等提供了认识的依据.     

用均匀设计法试验研究超音速电弧喷涂Ti-Al合金涂层结合强度与其工艺参数之间的关系

采用SAS－Ⅱ型超音速电弧喷涂设备，在LY12合金基体上制备Ti-Al合金涂层，用均匀设计法对超音速电弧喷涂电压、电流和喷涂距离等工艺参数对涂层结合强度的影响规律进行了试验研究与优化。结果表明，喷涂电压、喷涂电流和喷涂距离对涂层的结合强度均有影响，并且电压和电流之间存在交互作用。其中喷涂距离对结合强度的影响最大，呈二次非线性递减规律；其次是喷涂电压，其对涂层结合强度的影响为线性递增规律；而喷涂电流对涂层结合强度的影响因受喷涂电压的制约呈二次抛物线规律变化。在本试验条件下，获得的最佳喷涂工艺参数为：喷涂电压为38V，喷涂电流100A，喷涂距离为5cm。     

电弧超声提高电弧喷涂铬涂层的结合强度

提出了用电弧超声方法提高电弧喷涂铬涂层结合强度的新方法.作为电弧喷涂的热源,在对其施加高频调制之后,喷涂电弧可以作为超声发射源.电弧超声改善了喷涂材料的雾化效果,提高了涂层的结合强度,而且结合强度随着超声频率和激励电压的提高而提高.     

AgWC30电接触材料的电弧行为研究

对电弧基本行为的研究一直是电接触材料领域的研究重点,本研究以AgWC30触头为研究对象,借助高速摄像的手段,观测电触头对在不同工作条件下,电弧行为的基本特征和规律,并进行了定量测量研究。结果表明,电弧演化阶段经历起弧、稳定燃烧、迅速熄灭3个过程。起弧阶段存在多点起弧特征,并伴有明显的金属熔滴的喷溅行为,稳定燃烧阶段出现电弧的产生、长大和合并行为,最后电弧迅速熄灭。通过扫描电镜对燃弧后触头表面的形貌分析,判断触头表面存在以WC为骨架覆Ag的大量凸丘,凸丘与熔桥的产生和断裂行为有密切关系,触头分断过程中熔桥和电弧可同时存在,并存在一定的协助作用。     

Influence of operation number on arc erosion behavior of Ag/Ni electrical contact materials

Arc erosion behavior of Ag/Ni materials with different operation numbers was investigated by OM, 3DOP and SEM. The results indicated that the arc erosion of Ag/10Ni electrical contact material fabricated by sintering? extrusion technology was more and more serious with the operation numbers increasing from 1000 to 40000. With the same operation numbers, the arc erosion on anode was more serious than that on cathode. Besides, the pores preferred to emerge around the arc effect spot during the first 10000 operations. And the morphology of the molten silver on cathode and anode was different due to the action of gravity and arc erosion. Furthermore, the relationships among arc energy, arc time, welding force, electric resistivity, temperature and mass change on contacts were discussed, which indicated that the mass loss on cathode was mainly caused by the fracture of molten bridge.     

Ag/La2NiO4复合触点材料的制备与性能

利用传统的陶瓷制备工艺制成La2NiO4类金属导电陶瓷,将其与银粉混合制成Ag/La2NiO4复合触点材料,该材料具有电阻率较小,加工性好等特点.X射线衍射分析发现La2NiO4陶瓷在电弧烧蚀作用下相结构不发生变化,具有高的化学稳定性.模拟电寿命实验测得触点材料转移和烧蚀量小,表面抗烧蚀性好.与通用的Ag/CdO和Ag/SnO2触点材料比较,Ag/La2NiO4性能较佳,是一种可以取代Ag/CdO的新型触点材料.     

纯银触头熔桥行为高速摄像研究

采用自主设计的电接触-高速摄像试验系统,在直流单分断模式下对纯银触头在电接触过程中所发生的熔桥行为进行观测,从而在不同的电流条件下对电接触过程中熔桥的形貌尺寸进行研究,同时通过SEM对电接触熔桥行为作用后纯银触头的表面进行形貌分析。结果表明,在DC 10 V(8~20 A)条件下,纯银触头在电接触过程中形成的熔桥有圆柱型和哑铃型2种形貌,并且其尺寸为微米级;熔桥的直径和长度都随电流的增大而呈现出先减小后增大的趋势,10~15 A范围内纯银触头在电接触过程中不易形成熔桥,电接触过程中电弧可能先于熔桥而产生,并且熔桥和电弧现象可以同时存在。     

Arc erosion of AgSnO<Subscript>2</Subscript> electrical contacts at different stages of a break operation

Arc erosion studies are conducted on AgSnO2 contact materials at different stages in the break operation. A resistive load arrangement is used with up to 42 V DC at 24 A and a constant contact opening velocity. The arc current is terminated at different stages as the arc is drawn between the contacts enabling a study of the arcing phenomena up to that point. Surface profiling of the contacts is conducted to determine the extent of erosion at the different stages as the arc is drawn. Spectral analysis is also conducted on the arc and then related to the extent of erosion. The results show that particular features occur at different stages as the arc is drawn. As the arc is initially established, it goes through an "Arc Generation" regime where the arc roots are small and immobile on both the anode and the cathode. Material transfer occurs mainly from anode to cathode. The spectral analysis indicates that Sn and O species dominate the arc followed by the Ag species. As the arc is drawn further and enters the "Arc Degeneration" regime, the anode undergoes significantly larger erosion than the cathode. Also, both contacts indicate that multiple arc roots have formed, which are highly mobile in the later stages of the discharge. The spectral analysis indicates that Ag and N species are in high concentrations compared to other species. The mechanisms of erosion and deposition are discussed in relation to the species within the arc discharge. For the complete break operation, it is found that the anode undergoes major erosion, and it is thought that the gaseous ions species do not dominate the arc under these conditions of short arcs and voltage <42 V to cause cathode erosion.     

Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3触头材料的研究

采用粉末冶金方法制备了新型银-稀土氧化物触头材料Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3。利用扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS），对Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3触头材料的显微组织进行了分析，并对其进行了通断能力、温升及侵蚀量的实验。新型材料Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3通过了通断能力实验，与Ag／CdO相比平均温升相近，但侵蚀量仅约为Ag／CdO的2／3。由实验结果可知，此材料具有较好的物理、机械、电气性能及较低的成本，具有很好的应用前景和经济效益，有望成为一种可替代Ag／CdO的无毒新型触头材料。     

不同粒度银粉的Ag-TiB2 触头材料电弧侵蚀行为

采用不同粒度的银粉和放电等离子烧结工艺制备了Ag-4% TiB₂（质量分数,下同）触头材料,测量了Ag-4% TiB₂触头材料的致密度、导电率和硬度,并在真空下对Ag-4% TiB₂触头材料进行了电弧侵蚀实验。采用扫描电子显微镜对Ag-4% TiB₂触头材料电弧侵蚀后的表面形貌进行了表征,采用TDS-2014双通道数字存储示波器记录了燃弧波形,并计算了燃弧时间,对电弧侵蚀机理进行了探讨。结果表明,Ag-4% TiB₂触头材料的致密度、导电率和硬度均随着Ag粒度的降低而增加。另外,采用细银粉制备的Ag-4% TiB₂触头材料具有较长的燃弧时间、较大的侵蚀面积和较浅的蚀坑,表明细小的Ag颗粒有助于电弧分散,能够提高材料的耐电弧侵蚀性能。     

大变形Ag/Ni20纤维复合电接触材料电弧侵蚀及形貌特征

采用包覆挤压、集束挤压、大变形冷拉拔等大变形技术制备出Ag/Ni20纤维复合电接触材料,研究该材料在直流条件下触点的电弧侵蚀,利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等方法分析电弧侵蚀后触点表面微观结构和元素分布,归纳出大变形Ag/Ni20纤维复合电接触材料具有浆糊状凝固物、珊瑚状结构、骨架结构、孔洞或气孔、裂纹等5种电弧侵蚀形貌特征。     

银基电接触材料的最新研究进展和展望

贵金属基电接触材料广泛应用于电子、电工行业,而Ag基电接触材料的用途和用量最大。总结了主要银基电接触材料中传统的Ag/Ni、Ag/CdO、Ag/SnO2、Ag/ZnO、Ag/C、Ag/W、Ag/WC材料,以及新型的Ag/CNT、Ag/Graphene、Ag/MAX材料的制备方法、性能、用途和研究现况。综述了近年来在电接触材料的实时原位测试技术,并对熔桥、电弧等现象的观测结果和技术进展,以及模拟仿真技术在电接触材料研究中对熔桥、电弧等研究成果和技术进展。分析了银基电接触材料研究中存在的问题,并展望了发展趋势。     

Bi掺杂纳米AgSnO2的耐电弧侵蚀性能研究

AgSnO2在使用过程中温升过高以及抗侵蚀性和抗熔焊性差。采用溶胶-凝胶法制备掺杂Bi元素的纳米复合AgSnO2电接触合金,对合金进行电弧侵蚀试验,通过扫描电镜对合金电弧侵蚀后的形貌、燃弧能量和燃弧时间进行观察和分析。结果发现,与无掺杂的纳米复合AgSnO2合金相比,Bi元素的加入改善了Ag对SnO2的浸润性,避免了因SnO2富集形成绝缘层使接触电阻升高,从而提高触头材料电性能、电寿命,抗熔焊、耐电弧烧损的能力。