基于电压最小原理的脉冲微束等离子弧焊电弧形态的动态平衡研究

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作者 林杨胜蓝 何建萍 +2 位作者 左士伟 王付鑫 吉永丰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第17期159-164,共6页

脉冲参数对脉冲微束等离子弧形态及其动态变化有直接影响,电弧形态是焊接电弧内部物理过程变化的直接反映。针对不同脉冲参数下电弧形态及其动态变化的特征进行了研究,将电弧最小电压原理和电弧内部洛伦兹力与气体内压力之间的平衡过程... 脉冲参数对脉冲微束等离子弧形态及其动态变化有直接影响,电弧形态是焊接电弧内部物理过程变化的直接反映。针对不同脉冲参数下电弧形态及其动态变化的特征进行了研究,将电弧最小电压原理和电弧内部洛伦兹力与气体内压力之间的平衡过程相结合,揭示了电弧形态变化的本质原因。研究分析表明,电弧半径随电流增加而增加,随电流减小而减小。只有在洛伦兹力与气体内压力达到平衡后,电弧才处于稳定状态,此时电弧半径相对稳定并使弧柱沿长度方向的电场强度具有最小值。 展开更多

关键词 电压最小原理 动态微束等离子弧形态 脉冲电流 洛伦兹力 气体内压力

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微束等离子电弧形态试验研究 被引量：2

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作者 宋英杰 崔盟军 +1 位作者 李冰冰 杨广臣 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第13期137-138,141,共3页

对微束等离子电弧的应用和特点进行了简单的总结。通过试验观测各种工艺参数改变对等离子弧形态的影响,得出结论:微束等离子电弧形态主要受等离子气流量影响;在一定范围内增大工作电流,能够有效提高等离子电弧的有效工作长度;工作电流... 对微束等离子电弧的应用和特点进行了简单的总结。通过试验观测各种工艺参数改变对等离子弧形态的影响,得出结论:微束等离子电弧形态主要受等离子气流量影响;在一定范围内增大工作电流,能够有效提高等离子电弧的有效工作长度;工作电流改变对等离子电弧温度影响较大。 展开更多

关键词 微束等离子 电弧形态 等离子气流

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超薄板脉冲微束等离子弧焊温度场动态分布特征及成形控制 被引量：1

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作者 何建萍 陶旭阳 吉永丰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期67-73,I0005,共8页

在模拟计算100μm超薄不锈钢板脉冲微束等离子弧焊过程的基础上,研究了实际热源动态脉冲加载下的熔池温度场动态过程及脉冲参数对该动态过程的影响机制;研究了脉冲参数对焊缝成形的影响,对模拟计算的结果进行验证,并探讨了脉冲参数和焊... 在模拟计算100μm超薄不锈钢板脉冲微束等离子弧焊过程的基础上,研究了实际热源动态脉冲加载下的熔池温度场动态过程及脉冲参数对该动态过程的影响机制;研究了脉冲参数对焊缝成形的影响,对模拟计算的结果进行验证,并探讨了脉冲参数和焊接速度的匹配与焊缝成形特征的关系.结果表明,超薄板脉冲微束等离子弧焊接的温度场变化具有周期性的波动特征和惯性特征,脉冲频率越高或基值电流/峰值电流之比较小,温度场变化的波动幅度也越大,其相对于脉冲电流变化的惯性也越大;脉冲电流下的焊缝成形有连续和不连续两种形式,这与焊接速度、峰值电流作用时的焊缝长度、脉冲频率三者之间的匹配有关;模拟计算的熔池最高温度超过熔点的持续时间与脉冲周期的比值结果较好地解释了试验得到的焊缝成形的连续程度. 展开更多

关键词 动态分布特征 温度场 脉冲微束等离子弧焊接 成形控制

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Inconel 713LC铸造高温合金微束等离子弧焊接裂纹形成机理及抑制

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作者 贾鹏 薛纪远 +1 位作者 刘昱乾 王志平 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期39-45,共7页

针对Inconel 713LC铸造高温合金焊接增材时热影响区易产生裂纹这一问题,采用微束等离子弧焊接技术,运用扫描电镜和能谱仪对裂纹的微观形貌、合金元素分布进行分析,探究合金热影响区焊接裂纹的形成机理,研究裂纹抑制技术.结果表明,热影... 针对Inconel 713LC铸造高温合金焊接增材时热影响区易产生裂纹这一问题,采用微束等离子弧焊接技术,运用扫描电镜和能谱仪对裂纹的微观形貌、合金元素分布进行分析,探究合金热影响区焊接裂纹的形成机理,研究裂纹抑制技术.结果表明,热影响区焊接裂纹的出现主要是受焊接热输入作用晶间碳化物发生部分溶解和液化形成液相,同时晶粒受热长大推动原始晶界发生移动后与液相交汇形成更大面积的液相,晶粒及晶界中的Nb元素、Mo元素和Ti元素等合金元素向液相偏聚,液相冷却凝固后形成尺寸超过10μm的碳化物,在焊接热应力作用下裂纹萌生于碳化物周围并沿晶界扩展,焊接裂纹数量和尺寸均随着热输入的增大而增大.通过脉冲焊接降低焊接热输入,热影响区的高温停留时间变短,降低焊接过程中热影响区合金元素的偏聚,减少合金中有害碳化物的长大,抑制裂纹生成;对铸态母材进行固溶处理后,合金元素偏聚得到均匀化处理,母材硬度下降,塑性得以改善,减弱了合金元素的富集倾向,降低了焊接时的裂纹敏感性. 展开更多

关键词 焊接裂纹 微束等离子弧 元素偏聚 脉冲焊接 固溶处理

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基于微束等离子弧的焊缝跟踪 被引量：5

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作者 高洪明 樊重建 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期80-83,共4页

进行了基于微束等离子弧的焊缝跟踪传感可行性研究。利用微束等离子弧发生器产生非转移等离子弧,测量喷嘴与工件之间的等离子焰流的等效电阻,试验发现,该等效电阻与喷嘴距工件的高度之间有明确的对应关系,配合适当的扫描装置,可实现焊... 进行了基于微束等离子弧的焊缝跟踪传感可行性研究。利用微束等离子弧发生器产生非转移等离子弧,测量喷嘴与工件之间的等离子焰流的等效电阻,试验发现,该等效电阻与喷嘴距工件的高度之间有明确的对应关系,配合适当的扫描装置,可实现焊缝位置检测功能。进行了维弧电流、喷嘴结构、电极直径、离子气流量等参数对该等效电阻的影响试验,为这种传感方式在实际应用中的各参数选择,提供了试验依据。 展开更多

关键词 焊缝跟踪 微束等离子弧 传感器 焊接 自动化

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激光-微束等离子弧复合焊接过程的结构负载声发射信号表征 被引量：3

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作者 朱洋 罗怡 +1 位作者 谢小健 王灿 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期96-100,133,共5页

采用脉冲YAG激光焊、微束等离子弧焊和激光-微束等离子弧复合焊对304不锈钢进行焊接试验,实时采集焊接过程中的结构负载声发射信号,研究声发射信号对焊接过程的表征.结果表明,激光离焦量为-2 mm的激光-微束等离子弧复合焊接,热源复合效... 采用脉冲YAG激光焊、微束等离子弧焊和激光-微束等离子弧复合焊对304不锈钢进行焊接试验,实时采集焊接过程中的结构负载声发射信号,研究声发射信号对焊接过程的表征.结果表明,激光离焦量为-2 mm的激光-微束等离子弧复合焊接,热源复合效果更好,焊缝表现出更显著的复合热源焊接特征.焊缝获得了更好的表面成形和熔深、熔宽.热源复合效果更好的焊接过程,其声发射信号波形表现出更大振幅,且更为均匀,并与激光热源的周期性相符,呈现出明显的复合热源焊接周期性.因此可以利用焊接过程检测到的结构负载声发射信号表征激光和微束等离子弧两种热源复合效果特征. 展开更多

关键词 激光-微束等离子弧复合焊 声发射信号 焊缝成形

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旁路耦合微束等离子弧增材制造自适应高度控制系统 被引量：2

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作者 樊丁 李楠 +2 位作者 黄健康 余淑荣 袁文 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1-7,I0001,共8页

在xPC Target实时目标环境下,采用旁路耦合微束等离子弧进行增材堆垛试验,探究最大临界送丝速度、焊炬悬空高度和总电压等过程参数之间的关系.通过数据分析得到了送丝速度与总电压的回归模型,进一步在xPC Target系统中创建变送丝和电压... 在xPC Target实时目标环境下,采用旁路耦合微束等离子弧进行增材堆垛试验,探究最大临界送丝速度、焊炬悬空高度和总电压等过程参数之间的关系.通过数据分析得到了送丝速度与总电压的回归模型,进一步在xPC Target系统中创建变送丝和电压反馈相结合的自适应高度调节控制模型,搭建了基于自适应高度调节的旁路耦合微束等离子弧增材制造控制系统,进行了在台阶形基板上的堆垛成形试验和单墙体零件自适应堆垛试验.结果表明,该控制系统能提高增材制造过程的稳定性;优化堆垛高度方向上的成形路径设计;实现复杂形状基板上金属零件的堆垛成形. 展开更多

关键词 旁路耦合微束等离子弧 增材制造 自适应高度调节 变送丝 电压回归模型

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灰铸铁微束等离子弧表面处理的研究 被引量：3

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作者 罗伟 严密 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2004年第5期518-520,共3页

利用微束等离子弧对灰铸铁表面进行扫描,使其表面形成厚度450～550μm的快速凝固薄层,研究发现薄层基体为细化的莱氏体组织,原灰铸铁基体上的片状石墨消失,取而代之的是弥散分布的球状石墨微粒.显微硬度分析证实微束等离子弧表面处理增... 利用微束等离子弧对灰铸铁表面进行扫描,使其表面形成厚度450～550μm的快速凝固薄层,研究发现薄层基体为细化的莱氏体组织,原灰铸铁基体上的片状石墨消失,取而代之的是弥散分布的球状石墨微粒.显微硬度分析证实微束等离子弧表面处理增强了灰铸铁的表面硬度,滑动磨损试验表明经微束等离子弧表面处理的试样的表面耐磨性得以显著提高. 展开更多

关键词 灰铸铁 等离子弧 微束 表面处理 莱氏体 基体 快速凝固 片状 增强 球状

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新型微束等离子弧焊接电源的研制 被引量：1

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作者 周玉生 赵兴科 +1 位作者 阎久春 杨士勤 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 1999年第S1期45-47,51,共4页

鉴于高频电弧具有较强的自收缩作用及较好的电弧稳定性的特点 ,研制了调制型脉冲微束等离子弧电源 .本电源可通过对高频电流的低频脉冲调制调节电弧对焊缝的热输入 ,同时具有电弧能量密度大、主弧空载电压低及起始电流递增和熄弧电流递... 鉴于高频电弧具有较强的自收缩作用及较好的电弧稳定性的特点 ,研制了调制型脉冲微束等离子弧电源 .本电源可通过对高频电流的低频脉冲调制调节电弧对焊缝的热输入 ,同时具有电弧能量密度大、主弧空载电压低及起始电流递增和熄弧电流递减等功能 ,适用于铜、钛、不锈钢等金属薄件、微细件的焊接 . 展开更多

关键词 焊接电源 微束等离子弧 薄板

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微束等离子弧焊电弧温度场的分布特征及参数影响 被引量：5

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作者 王昂洋 何建萍 +1 位作者 王晓霞 林杨胜蓝 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期77-81,86,共6页

使用数值模拟的方法,应用ANSYS软件对微束等离子弧焊电弧温度场分布进行了计算,并且基于光谱检测和高速摄影技术对微束等离子弧焊电弧温度场的分布进行验证.结果表明,电弧轴向温度在近钨棒处最大,距钨棒距离增加电弧温度减小;电弧径向... 使用数值模拟的方法,应用ANSYS软件对微束等离子弧焊电弧温度场分布进行了计算,并且基于光谱检测和高速摄影技术对微束等离子弧焊电弧温度场的分布进行验证.结果表明,电弧轴向温度在近钨棒处最大,距钨棒距离增加电弧温度减小;电弧径向温度在电弧中心处最大,随着径向距离增加,温度减小.随着焊接电流的增大,电弧近钨棒端面处及其中心的温度增大.钨棒端面半径减小,电弧近钨棒端面处及其径向中心温度增大.归一化后数值模拟的电弧端面径向和轴向温度分布,分别与光谱检测和高速摄影电弧图像处理的电弧光辐射强度分布保持一致. 展开更多

关键词 微束等离子弧 数值模拟 温度场分布特征 检测验证

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丝网对接微束等离子弧焊的焊点成形机理 被引量：1

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作者 王龙 何建萍 +1 位作者 王付鑫 刘华荣 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期29-34,共6页

在3种经线留丝长度所组成的6种接头装配方式下对不锈钢丝网进行微束等离子弧对接焊,研究了焊点形貌特征、影响因素以及焊点的成形机理。结果表明:丝网在对接焊过程中形成了准球形、椭球形和纺锤形3种形貌焊点;装配方式、毛边插入距离、... 在3种经线留丝长度所组成的6种接头装配方式下对不锈钢丝网进行微束等离子弧对接焊,研究了焊点形貌特征、影响因素以及焊点的成形机理。结果表明:丝网在对接焊过程中形成了准球形、椭球形和纺锤形3种形貌焊点;装配方式、毛边插入距离、焊接对中位置、焊接热输入及焊枪距接头两侧纬线的距离(较短距离X4和较长距离X5)是影响焊点形貌的主要因素。准球形焊点分为最靠近接头纬线不熔化的a类与最靠近接头纬线熔化的b类焊点;当X5不变时,a类焊点半径随X4的增大而增大;当X4不变时,b类焊点半径随X5的增大而增大。当焊接热输入不变时,椭球形焊点的长轴长度随X4的增大而增大,最后趋于一个定值,当X5不变时,短轴长度随X4的增大先增大再减小。当毛边插入距离不变时,纺锤形焊点的体积随X5的增大而增大;当X5小于0.33 mm时,焊点体积随毛边插入距离的增大而减小,而当X5大于0.70 mm时,随毛边插入距离的增大而增大。 展开更多

关键词 不锈钢丝网 微束等离子弧对接焊 焊点成形机理

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钛合金微束等离子弧自动焊 被引量：2

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作者 舒海涛 《航空制造技术》 北大核心 2001年第4期54-56,共3页

分析了钛合金的焊接特点及薄板钛合金零件焊接的技术关键 。

关键词 钛合金 微束等离子弧 自动焊接 检测 焊接件

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