基于光谱诊断的脉冲GMAW焊金属蒸汽动态扩散行为研究

发布时间：2018-12-21 13:33

【摘要】：理解脉冲GMAW焊电弧物理的动态特性对解释这一焊接方法的内在机理及获取优化控制策略有重要意义,通过在高速摄影前加窄带滤波片的方法研究了脉冲GMAW焊接过程中不同粒子的扩散行为,同时采用光谱仪研究了不同状态下金属与蒸汽保护气氛谱线的强度分布信息,采用气体状态方程、等离子体准中性方程、和Saha方程计算了脉冲GMAW焊接峰值和基值两种不同状态下的金属蒸汽浓度分布。研究结果显示,在峰值时刻,金属蒸汽被约束在电弧中心1mm左右的范围内,当电流从峰值跳转到基值时刻,金属蒸汽从中心扩散到电弧外围区域,峰值时刻中心金属浓度约为75%,而基值仅为35%左右。
[Abstract]:Understanding the physical dynamic characteristics of pulsed GMAW welding arc is of great significance to explain the inherent mechanism of the welding method and to obtain the optimal control strategy. The diffusion behavior of different particles in pulsed GMAW welding was studied by adding narrow band filter before high speed photography. The intensity distribution information of the spectral lines of metal and steam shielded atmospheres in different states were also studied by spectrometer. The gas state equation, plasma quasi-neutral equation and Saha equation were used to calculate the distribution of metal vapor concentration in two different states of pulsed GMAW welding. The results show that at the peak time, the metal vapor is confined in the range of 1mm at the center of the arc, and when the current jumps from the peak value to the base value, the metal vapor diffuses from the center to the peripheral region of the arc. At the peak time, the central metal concentration is about 75 and the base value is only about 35%.
【作者单位】： 上海电力学院能源与机械工程学院;上海市激光制造与材料改性重点实验室;高新船舶与深海开发装备协同创新中心;
【基金】：国家自然科学基金项目(51505271,51275299) 上海市激光制造与材料改性重点实验室开放课题(2016LPL003)资助
【分类号】：TG444.7

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