| 基于光谱诊断的VPPA-MIG复合电弧耦合机理分析 |
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| 引用本文： | 韩蛟,韩永全,洪海涛,孙振邦.基于光谱诊断的VPPA-MIG复合电弧耦合机理分析[J].焊接学报,2023(11):104-109+134-135. |
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| 作者姓名： | 韩蛟 韩永全 洪海涛 孙振邦 |
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| 作者单位： | 内蒙古工业大学教育部“先进轻金属材料开发与加工防护”工程研究中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(52265054)；;内蒙古自治区科技计划项目(2020GG0313)；;内蒙古自治区自然科学基金项目(2022Z D03)；;内蒙古自治区自然科学基金博士基金项目(2021BS05016)； |
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| 摘 要： | 铝合金变极性等离子弧(variable polarity plasma arc,VPPA)-MIG复合焊中，VPPA焊接电流为130 A,MIG焊接电流200 A时，MIG电弧等离子体在电流基值期间偏向正极性(钨极接负)阶段的VPPA等离子体并与之相连，并未与反极性阶段(钨极接正)的VPPA等离子体产生连接，且基值阶段的MIG电弧电压在VPPA正极性时更低.为了阐明上述行为机理，对复合电弧进行了光谱诊断.基于Boltzmann图解法和Stark展宽法计算了VPPA-MIG复合电弧位于试板上方2.5 mm处，VPPA区，耦合区及MIG区中心位置的平均温度和电子密度，证明了上述位置等离子体的平均状态处于局部热力学平衡状态.基于发射系数与等离子体温度的关系，利用Ar794.8 nm窄带滤波结合高速摄像的方法，发现VPPA在反极性期间的高温区面积大于其在正极性期间的高温区面积.而且VPPA中的Al 396.1 nm谱线在反极性期间，辐射强度更高，范围更广.由此证明了复合焊中基值阶段的MIG电弧电压的降低，主要来自于阴极压降而非弧柱压降.
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| 关 键 词： | VPPA-MIG复合焊接 光谱诊断 局部热力学平衡状态 电弧耦合机理 |
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