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双丝脉冲MIG焊接电弧光谱诊断及热源耦合机理分析

发布时间:2018-03-01 17:29

  本文关键词: 双丝脉冲MIG焊接 电弧等离子体 电子温度 高速摄像 出处:《光谱学与光谱分析》2015年01期  论文类型:期刊论文


【摘要】:搭建了双丝脉冲MIG焊接试验系统,为了分析研究双丝脉冲MIG焊接的热源耦合机理以及电弧温度场,采用光谱技术对其电弧进行了诊断分析,采用中空探针法进行等离子体的辐射采集,得到电弧等离子体的光信号,利用Boltzmann图法计算了双丝脉冲MIG焊接电弧等离子体的电子温度,得出了电弧等离子体的电子温度分布规律,并结合电信号采集和高速摄像技术对电弧进行了综合分析。研究创新之处在于结合了电弧的高速摄像图片信息和电弧等离子体的光信号对双电弧耦合机理进行分析,对电弧温度场进行了较为直观的分析研究。试验结果表明,在本试验条件下焊接过程实现了推挽式输出,实现了一脉一滴的过渡方式;两个电弧在焊接过程中在磁场的作用下相互吸引,向中心发生了偏移,在双电弧的几何中心形成了新的热源中心,并且电弧发生上飘现象;双电弧电子温度整体呈倒V型分布,在双电弧几何中心位置,距工件表面3mm的位置电弧电子温度最高,为16 887.66K,比最低温度11 963.63K高大约4 900K。
[Abstract]:A double wire pulsed MIG welding test system was built. In order to analyze the heat source coupling mechanism and arc temperature field of double wire pulsed MIG welding, the arc was diagnosed and analyzed by spectrum technology. The plasma radiation was collected by hollow probe method, and the optical signal of arc plasma was obtained. The electron temperature of arc plasma in double wire pulsed MIG welding was calculated by Boltzmann diagram. The electron temperature distribution of arc plasma is obtained. Combined with electrical signal acquisition and high-speed camera technology, the arc is analyzed. The research innovation lies in the analysis of the coupling mechanism of two arcs by combining the high-speed image information of the arc and the optical signal of the arc plasma. The arc temperature field is analyzed and studied directly. The experimental results show that the push-pull output is realized in the welding process, and the transition mode of one pulse and one drop is realized. In the welding process, the two arcs attract each other under the action of the magnetic field, and shift to the center, forming a new heat source center in the geometric center of the double arc, and the arc floats up, and the electron temperature of the double arc is distributed in reverse V shape as a whole. At the center of the double arc geometry, the arc electron temperature is 16887.66K, which is about 4 900K higher than the lowest temperature (11 963.63K) at the position of 3mm from the surface of the workpiece.
【作者单位】: 天津大学天津市现代连接技术重点实验室;天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51175374) 天津市应用基础及前沿技术研究计划项目(09JCYBJC05000) 天津市科技支撑计划重点项目(10ZCKFSF00200)资助
【分类号】:TG444.74

【参考文献】

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【共引文献】

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8 李e

本文编号:1552874


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