本文選題：超聲復(fù)合電弧 + 聲拘束�。� 參考：《物理學(xué)報》2015年09期

【摘要】：超聲復(fù)合電弧作為一種新的焊接熱源,在電弧焊接過程中可利用超聲實現(xiàn)對熔融金屬的深度處理,但是超聲與電弧等離子體間相互作用機理還不清晰,這成為阻礙該技術(shù)工程應(yīng)用的關(guān)鍵問題.本文通過實驗與相應(yīng)理論針對外加超聲場對焊接電弧調(diào)控特性進行了研究.為說明電弧特性,針對試驗中高速攝像采集的電弧圖片進行了處理.對比未加超聲情況,超聲復(fù)合電弧受內(nèi)外聲場共同作用等離子體拘束程度明顯提高,電弧亮度增強,弧柱高溫區(qū)范圍擴展至陽極,中間粒子出現(xiàn)團聚并以一定頻率上下抖動.通過改變超聲激勵電流大小和聲發(fā)射端高度,電弧結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著變化,在諧振點附近,電弧挺直度最強,脈動頻率最大.試驗結(jié)果顯示通過外加超聲可以達到對焊接電弧熱等離子體調(diào)控的目的.最后結(jié)合波動方程和二維聲邊界元模型,分析了電弧內(nèi)部聲傳播過程以及聲場結(jié)構(gòu)對等離子體粒子的作用規(guī)律,這為進一步理解超聲對電弧的調(diào)控機理打下良好基礎(chǔ).
[Abstract]:As a new welding heat source, ultrasonic composite arc can be used to realize the advanced treatment of molten metal during arc welding, but the interaction mechanism between ultrasonic and arc plasma is not clear. This becomes the key problem which hinders the application of this technology. In this paper, the characteristics of welding arc regulation by applied ultrasonic field are studied by experiments and corresponding theories. In order to explain the arc characteristics, the arc pictures collected by high speed camera in the experiment were processed. Compared with the case without ultrasonic, the ultrasonic composite arc is restrained by the interaction of internal and external sound field, the arc brightness is enhanced, the range of arc column high temperature is extended to the anode, the intermediate particles appear agglomeration and shake up and down with a certain frequency. By changing the ultrasonic excitation current and the height of the acoustic emitter, the structure of the arc changes significantly. The arc has the strongest straightness and the largest pulsating frequency near the resonance point. The experimental results show that the welding arc thermal plasma can be controlled by applying ultrasonic. Finally, combined with the wave equation and the two-dimensional acoustic boundary element model, the sound propagation process in the arc and the effect of the sound field structure on the plasma particles are analyzed, which lays a good foundation for further understanding the regulation mechanism of the ultrasonic on the arc.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進焊接與連接國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點項目(批準號:51435004)和國家自然科學(xué)基金(批準號:51275134)資助的課題~~
【分類號】：TG403

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 劉祖黎,宋文棟,魏合林,李再光;直流輝光放電等離子體軸向動力學(xué)過程的研究[J];物理學(xué)報;1992年01期

2 胡明;萬樹德;鐘雷;劉昊;汪海;;磁控直流輝光等離子體放電特性[J];物理學(xué)報;2012年04期

3 解文軍,曹崇德,魏炳波;聲懸浮的實驗研究和數(shù)值模擬分析[J];物理學(xué)報;1999年02期

4 孫清潔;林三寶;楊春利;范陽陽;趙國慶;;The arc characteristic of ultrasonic assisted TIG welding[J];China Welding;2008年04期

【共引文獻】

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1 潘祥生;邢立華;李勛;張德遠;;聚焦式超聲懸浮[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2006年01期

2 曹慧玲;郭云珠;馬曉亮;盧慧甍;解旭卓;周伯儒;尹大川;;用于晶體生長的地基無容器懸浮技術(shù)[J];材料導(dǎo)報;2011年19期

3 趙彥群;陳國定;寧方立;;聲壓密封機理的探索性研究[J];電聲技術(shù);2008年03期

4 裴佳良;楊萬民;席少波;劉兆梅;師金華;;永磁條件下鐵球穩(wěn)定懸浮的理論和實驗研究[J];大學(xué)物理;2008年12期

5 鄭普超;李恩普;趙建林;張琳;;用于超聲懸浮場可視化的光學(xué)全息相位倍增方法研究[J];光子學(xué)報;2009年03期

6 呂勇軍,曹崇德,魏炳波;聲懸浮條件下大體積水的深過冷[J];中國科學(xué)(A輯);2002年12期

7 呂勇軍;曹崇德;魏炳波;;High undercooling of bulk water during acoustic levitation[J];Science in China(Series G);2003年03期

8 常穎,吳博達,楊志剛,程光明,田豐君;超聲波懸浮推力軸承承載能力及減摩性能[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2004年02期

9 魏合林,劉祖黎;直流輝光等離子體陰極鞘層電子的輸運過程[J];計算物理;1995年02期

10 吳潔;張立志;張平;;提高單軸式聲懸浮穩(wěn)定性研究[J];南陽師范學(xué)院學(xué)報;2007年09期

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1 袁鶴然;范成磊;林三寶;楊春利;;超聲交流TIG復(fù)合焊接電弧特性及行為研究[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

2 羅雅靜;郭建中;嚴雪艷;姚旭;陸飛;;新型單軸式聲懸浮裝置設(shè)計[A];2009年西安-上海聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

3 盧曉靜;田海霞;雷育榮;;影響聲懸浮能力的重要因素[A];2009年西安-上海聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

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1 常穎;超聲波軸承懸浮與減摩作用機理及基礎(chǔ)實驗研究[D];吉林大學(xué);2005年

2 馮海闊;鋁合金熔體的超聲處理及表面復(fù)合材料的超聲法制備[D];吉林大學(xué);2008年

3 田豐君;基于夾心式壓電換能器的超聲波近場聲懸浮支撐技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

4 孫清潔;超聲—TIG電弧復(fù)合焊接方法及電弧行為研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 劉家郡;超聲懸浮/氣浮的混合懸浮及其行波驅(qū)動機理及實驗研究[D];吉林大學(xué);2013年

6 胡宗軍;邊界元法中高階單元奇異積分的一個新正則化算法及其應(yīng)用研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

7 謝貴重;邊界積分方程的奇異性處理及其在斷裂力學(xué)方面的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2014年

8 袁鶴然;鋁合金超聲—交流TIG復(fù)合焊電弧行為與接頭組織性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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1 溫家華;基于超聲輻射力的彈性成像關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2011年

2 黃嘉明;超聲-MIG復(fù)合焊接焊槍設(shè)計與熔滴過渡研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 劉文歌;超聲-MIG復(fù)合焊接熔滴過渡行為研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 張勤練;超聲TIG復(fù)合焊槍優(yōu)化及焊接工藝的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 張宏娟;鋁合金超聲交流TIG復(fù)合焊接焊縫成形及組織特征研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

6 田豐君;超聲波推力軸承理論及實驗的初步研究[D];吉林大學(xué);2004年

7 曹永昌;超聲波軸承減摩作用機理分析[D];吉林大學(xué);2006年

8 朱金冬;超聲波支承陀螺儀的研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

9 趙立冬;壓電雙晶片水平布置式送料器的設(shè)計與實驗研究[D];吉林大學(xué);2007年

10 車小紅;雙向支撐超聲波懸浮軸承的設(shè)計及實驗研究[D];吉林大學(xué);2008年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 朱紹龍,張善端;T8熒光燈條紋放電的電離波及光譜特性[J];燈與照明;2000年06期

2 萬樹德,汪海,孫臘珍;磁控等離子體教學(xué)實驗裝置的研制[J];實驗室研究與探索;2004年01期

3 王彪;龔福君;葉宇飛;官小川;陳洪;;氣壓對氣體放電影響的實驗探究[J];物理教學(xué)探討;2006年23期

4 李軍,陳清明,李再光;磁約束放電的電離特性研究[J];物理學(xué)報;1996年06期

5 池凌飛,林揆訓(xùn),姚若河,林璇英,余楚迎,余云鵬;Langmuir單探針診斷射頻輝光放電等離子體及其數(shù)據(jù)處理[J];物理學(xué)報;2001年07期

6 郝艷捧;陽林;涂恩來;陳建陽;朱展文;王曉蕾;;實驗研究大氣壓多脈沖輝光放電的模式和機理[J];物理學(xué)報;2010年04期

【相似文獻】

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1 鄒莉;電弧熱噴涂技術(shù)及其在材料維護中的應(yīng)用[J];昆明冶金高等專科學(xué)校學(xué)報;2002年04期

2 劉魁元;孫玉林;;薄板自動TIG焊的電弧磁控[J];電焊機;1983年01期

3 柳燕;姜華;韓家強;趙廣軍;王晰;;TIG電弧熱絲對銅、鋼堆焊的工藝研究[J];精密成形工程;2012年03期

4 王云程,胡云巖;灰口鑄鐵機身的電弧冷焊修復(fù)[J];河北化工;1997年04期

5 黃勇;瞿懷宇;樊丁;劉瑞琳;康再祥;王新鑫;;耦合電弧AA-TIG焊電弧壓力測量與分析[J];焊接學(xué)報;2013年03期

6 楊振林;;低壓電弧對焊原理及其應(yīng)用[J];焊接技術(shù);1992年05期

7 付希圣 ,牛尾誠夫;焊絲熔化率的研究[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1986年04期

8 ;[J];;年期

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1 龍秉政;水下熔化極電弧熱切割方法及特性研究[D];江蘇科技大學(xué);2011年

，

本文編號：1829020