片状偏钨极电弧特性的数值模拟

发布时间：2018-11-22 14:39

【摘要】：基于流体力学和麦克斯韦方程组,建立片状偏钨极电弧三维数学模型,计算得到电弧温度场、流场、电场及电流密度分布.结果表明,片状偏钨极厚度方向电弧温度场、流场、电场及电流密度呈对称分布;相同焊接工艺参数下,片状偏钨极电弧最高温度、最大流速及电流密度小于圆柱钨极电弧;电流密度受片状偏钨极前端斜边引导作用和电弧惯性后拖效应的共同影响,其分布范围沿钨极宽度方向扩展,且电弧等温线在该方向上扩张;片状偏钨极前端斜边倾角的改变,会引起电流密度在钨极前端局部集中,并导致阴极下方高温区和阴极射流沿斜边偏移.
[Abstract]:Based on fluid dynamics and Maxwell's equations, a three-dimensional mathematical model of sheet arc is established, and the temperature field, flow field, electric field and current density distribution of arc are calculated. The results show that the arc temperature field, flow field, electric field and current density in the thickness direction of the sheet arc are symmetrical, and the maximum temperature, maximum velocity and current density of the arc are smaller than those of the cylindrical tungsten arc under the same welding parameters. The current density is affected by the beveling of the front end of the sheet bias tungsten electrode and the inertia drag effect of the arc. The distribution range of the current density extends along the width of the tungsten electrode and the arc isotherm expands in this direction. The change of inclined angle at the front edge of the sheet bias tungsten electrode will cause the local concentration of the current density in the front end of the tungsten electrode and cause the high temperature region under the cathode and the cathode jet to move along the diagonal edge.
【作者单位】： 西安石油大学材料科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51605384) 陕西省教育厅专项科研计划资助项目(15JK1575) 西安石油大学青年科研创新团队资助项目(2015QNKYCXTD02);西安石油大学《材料科学与工程》省级优势学科资助项目
【分类号】：TG444.74

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本文编号：2349658