水下濕法焊接因其成本低、操作便捷、可適應(yīng)不同水深的環(huán)境要求等優(yōu)勢逐漸成為海洋設(shè)施建設(shè)及修補(bǔ)工程中必不可少的技術(shù),但在實(shí)際焊接過程中,受深水環(huán)境的高壓與水分解產(chǎn)生的活性粒子成分的影響,焊接電弧極易出現(xiàn)斷弧、滅弧以及焊縫質(zhì)量差等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象本質(zhì)上是由于濕法焊接電弧的擊穿機(jī)制與陸地干法以及水下干法、局部干法焊接不同,其在水下進(jìn)行的是一種由液體、氣體和雜質(zhì)組成的復(fù)合導(dǎo)電介質(zhì)下的液體擊穿現(xiàn)象,擊穿過程涉及多種復(fù)雜微粒子態(tài)物理化學(xué)反應(yīng),難以采用常規(guī)檢測手段探究其擊穿特性,相關(guān)研究仍處于探索階段。因此本文采用實(shí)驗(yàn)與模擬相結(jié)合的方法,從微觀粒子學(xué)角度深入開展?jié)穹ê附与娀舸C(jī)制的研究,對水下濕法焊接技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。首先,本文基于實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行了水下0.3m,35V、水下0.3m,40V和水下20m,35V條件的濕法焊接電弧擊穿實(shí)驗(yàn),采集擊穿過程中的光譜以及氣泡演化圖像,通過分析氣泡與電弧的演化過程,探究濕法焊接電弧的產(chǎn)生機(jī)理以及電弧等離子體介質(zhì)擊穿的本質(zhì),并對比分析調(diào)升電壓和壓力對擊穿演化的影響;通過對實(shí)驗(yàn)光譜的分析,獲取相應(yīng)三種條件的電弧粒子主成分,并根據(jù)玻爾茲曼方程以及Stark展寬法分別... 

【文章來源】：華東交通大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

濕法、局部干法和干法焊接方式

稍差，有少量粘渣。通過調(diào)整焊條藥皮成分制造出的新焊條雖然具有飛濺少，工藝性能好，可連續(xù)使用，可極大提高焊縫接頭穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，但其制造工藝比較復(fù)雜，且焊條外表皮容易銹蝕,粉劑易吸潮,因此保存要求嚴(yán)格，難以得到大范圍的推廣應(yīng)用。為了提高濕法焊接電弧的穩(wěn)定性，改善焊接質(zhì)量，研究人員同樣開展了外加設(shè)備輔助濕法焊接工藝方法的研究。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的代翔宇[19]采用感應(yīng)加熱輔助濕法焊接工藝，減小焊縫位置的冷卻速率，避免焊縫因極冷效應(yīng)產(chǎn)生淬硬組織，從而改善焊接質(zhì)量，感應(yīng)加熱輔助水下濕法焊接示意圖如圖1-2所示。圖1-2感應(yīng)加熱輔助水下濕法焊接示意圖Fig.1-2PrincipleofInduction-assistedUnderwaterWetWelding

第一章緒論5656.2793)內(nèi),其信號相似度為90%,水下信號中存在的頂點(diǎn)656.2793對應(yīng)的正是氫元素,兩組光譜信號里都包含了Fe,Ni,Ti,Cr,F,Si,Mn,N2,N,Ca,CO,CO+和H2O等成分。圖1-3空氣以及常壓水下濕法焊接電弧光譜Fig.1-3ArcWeldingSpectrumofWetWeldinginAirandAtmosphericWater1.2.3液體介質(zhì)擊穿理論研究現(xiàn)狀濕法焊接技術(shù)的操作環(huán)境完全處于水下條件，其擊穿機(jī)制不同于陸地焊接和水下干法焊接的擊穿機(jī)制，而是采用液體介質(zhì)擊穿機(jī)理，但是由于水下的特殊環(huán)境影響，難以采用常規(guī)檢測手段探究其擊穿特性，因此關(guān)于液體介質(zhì)擊穿理論的研究并不像氣體和固體擊穿理論那樣成熟。到目前為止，液體介質(zhì)擊穿理論主要有以下三種：一是電子理論，即在極間的強(qiáng)電場作用下，陰極發(fā)射的電子能夠在短時(shí)間內(nèi)獲得較高的動能，并與背景粒子成分發(fā)生劇烈的電離碰撞，而由于強(qiáng)電場的存在，導(dǎo)致碰撞后逃逸的電子以及入射電子能夠得到比它們之間非彈性碰撞損失的更多的能量，從而迅速達(dá)到背景分子或原子的電離閾值，形成持續(xù)電離效應(yīng)，電子倍增速率不斷加快，形成擊穿領(lǐng)域內(nèi)的大范圍電子崩現(xiàn)象，最終導(dǎo)致液體擊穿[31]。電子的發(fā)射方式可分為熱發(fā)射、場致發(fā)射、光電發(fā)射、二次發(fā)射等[32-35]，在濕法焊接中，陰極焊絲的熱發(fā)射是電弧電子的主要來源。二是氣泡擊穿理論[36]，即陰極的微尖端處由于歐姆加熱效應(yīng)形成對外熱輻射，從而將周圍液體組分蒸發(fā)成氣態(tài)，形成低密度氣泡區(qū)域包裹陰極頭部，電子在氣泡內(nèi)能夠擁有較長的自由程來進(jìn)行電場加速，在短時(shí)間內(nèi)使電子動能達(dá)到氣態(tài)背景成分的電離閾值，發(fā)生電離碰撞，形成電子崩效應(yīng)，電子崩不僅能維持氣泡區(qū)域的高電導(dǎo)率，同時(shí)還與端部分子反應(yīng)，擴(kuò)展通道并引發(fā)新電子崩，循環(huán)往復(fù)該過程，直至通道連通兩電極，實(shí)現(xiàn)液體?

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3282182