GMAW电弧等离子体电流密度及温度场分布测量
[Abstract]:Arc diagnosis is of fundamental significance for the establishment of arc theoretical model and the improvement and development of gas shielded welding of molten electrode. The diagnosis of current density distribution and temperature field distribution is the most important one among which the most important is the diagnosis of current density distribution and temperature field distribution. In this paper, the current density distribution and temperature field distribution of (GMAW) arc in gas shielded electrode welding are measured and calculated by the improved split cathode method and laser interferometry method respectively. The current distribution on the insulating bipolar plate is measured experimentally and the current data are fitted. The current density distribution of GMAW arc is found to be the second order Gao Si distribution by using the fitted current. The current density decreases with the center distance, and the edge temperature is 1/10 of the center temperature. It is also found that the current density at the last point of the current density distribution curve is very large, which is due to the selection of limited points and ranges. When the arc radius is determined to be infinite, the anomaly will disappear. The holographic interferogram of GMAW arc with different welding parameters is photographed experimentally. The algorithm of inversion of temperature field distribution by interferogram is given. The temperature field distribution of GMAW arc is also the form of second-order Gao Si distribution, and the fitting result is above 0.99. As the center distance increases, the arc plasma internal temperature declines from steep to slow. The distribution of arc temperature field is affected by welding current, dry elongation, protective gas flow and droplet transfer stage. When the welding current increases, the arc radius increases, the center maximum temperature increases, and the edge minimum temperature increases. The temperature drop velocity, the temperature-center distance curve and the area surrounded by the x axis increase with the increase of welding current. The increase of dry elongation and shielding gas flow will increase the center temperature of the arc on the one hand and decrease the temperature at the edge of the arc on the other. Both will cause the temperature to slow down with the center distance. The temperature distribution of the arc is also affected by the different droplet transfer stages, which is mainly related to the establishment of the arc and the heat taken away from the arc during the droplet transfer. At these stages, the arc plasma will no longer satisfy the ionization equilibrium hypothesis.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG444.7
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,本文编号:2186523
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