本文選題：超聲復(fù)合電弧 + 聲拘束�。� 參考：《物理學(xué)報(bào)》2015年09期

【摘要】：超聲復(fù)合電弧作為一種新的焊接熱源,在電弧焊接過程中可利用超聲實(shí)現(xiàn)對(duì)熔融金屬的深度處理,但是超聲與電弧等離子體間相互作用機(jī)理還不清晰,這成為阻礙該技術(shù)工程應(yīng)用的關(guān)鍵問題.本文通過實(shí)驗(yàn)與相應(yīng)理論針對(duì)外加超聲場(chǎng)對(duì)焊接電弧調(diào)控特性進(jìn)行了研究.為說明電弧特性,針對(duì)試驗(yàn)中高速攝像采集的電弧圖片進(jìn)行了處理.對(duì)比未加超聲情況,超聲復(fù)合電弧受內(nèi)外聲場(chǎng)共同作用等離子體拘束程度明顯提高,電弧亮度增強(qiáng),弧柱高溫區(qū)范圍擴(kuò)展至陽極,中間粒子出現(xiàn)團(tuán)聚并以一定頻率上下抖動(dòng).通過改變超聲激勵(lì)電流大小和聲發(fā)射端高度,電弧結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著變化,在諧振點(diǎn)附近,電弧挺直度最強(qiáng),脈動(dòng)頻率最大.試驗(yàn)結(jié)果顯示通過外加超聲可以達(dá)到對(duì)焊接電弧熱等離子體調(diào)控的目的.最后結(jié)合波動(dòng)方程和二維聲邊界元模型,分析了電弧內(nèi)部聲傳播過程以及聲場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)等離子體粒子的作用規(guī)律,這為進(jìn)一步理解超聲對(duì)電弧的調(diào)控機(jī)理打下良好基礎(chǔ).
[Abstract]:As a new welding heat source, ultrasonic composite arc can be used to realize the advanced treatment of molten metal during arc welding, but the interaction mechanism between ultrasonic and arc plasma is not clear. This becomes the key problem which hinders the application of this technology. In this paper, the characteristics of welding arc regulation by applied ultrasonic field are studied by experiments and corresponding theories. In order to explain the arc characteristics, the arc pictures collected by high speed camera in the experiment were processed. Compared with the case without ultrasonic, the ultrasonic composite arc is restrained by the interaction of internal and external sound field, the arc brightness is enhanced, the range of arc column high temperature is extended to the anode, the intermediate particles appear agglomeration and shake up and down with a certain frequency. By changing the ultrasonic excitation current and the height of the acoustic emitter, the structure of the arc changes significantly. The arc has the strongest straightness and the largest pulsating frequency near the resonance point. The experimental results show that the welding arc thermal plasma can be controlled by applying ultrasonic. Finally, combined with the wave equation and the two-dimensional acoustic boundary element model, the sound propagation process in the arc and the effect of the sound field structure on the plasma particles are analyzed, which lays a good foundation for further understanding the regulation mechanism of the ultrasonic on the arc.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)焊接與連接國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):51435004)和國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):51275134)資助的課題~~
【分類號(hào)】：TG403

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1829020