外加磁場作用下TIG焊電弧的光譜分析
本文選題:外加磁場 + 電弧行為 ; 參考:《沈陽工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:在TIG焊接生產(chǎn)中,氬氣可以很好地隔絕旁邊空氣,本身又不溶于金屬,不和金屬反應(yīng);焊接電弧還有自動清除工件表面氧化膜的作用。因此,可成功地焊接易氧化、氮化、化學(xué)活潑性強(qiáng)的有色金屬、不銹鋼和各種合金,在核電站及航空航天等領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用。但TIG焊接存在著電弧能量易發(fā)散、熔深淺、熔敷速度小、生產(chǎn)率較低,一旦焊接速度過快時,又會出現(xiàn)駝峰或咬邊等缺陷。為了改善TIG焊接技術(shù),本文提出了一種外加縱向磁場來控制電弧運動的方法,實驗證明它改變電弧的形狀,改善焊縫的熔深和熔寬,還可以控制熔池金屬液體的流動、傳熱規(guī)律等。本文對電弧壓力受磁場影響進(jìn)行了細(xì)致研究,分析了磁感應(yīng)強(qiáng)度,磁場頻率對焊接電弧影響規(guī)律,并分析其作用機(jī)理,對焊接電弧行為的研究具有重要的理論意義和巨大的實際應(yīng)用價值。 本文利用自制分裂陽極裝置對電弧熱量進(jìn)行測試,得出了磁場頻率對熱量分布的影響規(guī)律;利用自制水冷銅陽極電弧壓力進(jìn)行測試,得出了磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場頻率對壓力分布的影響規(guī)律;利用高速攝像對電弧形態(tài)進(jìn)行拍攝,得出了縱向磁場對電弧形態(tài)的影響規(guī)律;采用光譜診斷的方式計算不同磁場參數(shù)下電弧溫度,實驗結(jié)果表明:外加磁場作用下的電弧比自由電弧相比性能顯著提高。當(dāng)焊接電流為95A,磁感應(yīng)強(qiáng)度為35mT,磁場頻率為1550Hz左右時,電弧溫度比自由電弧的溫度從13391.42K提升到14136.34K,熱量分布系數(shù)提高了14%左右,電弧旋轉(zhuǎn)半徑明顯減小,形態(tài)由原來的錐形被壓縮成為圓柱狀。 通過焊縫成形實驗可知,對焊接電弧施加縱向磁場,焊縫成形良好,通過調(diào)節(jié)磁場參數(shù),,可以顯著增大熔深,使焊縫組織結(jié)構(gòu)細(xì)小均勻,明顯細(xì)化晶粒。
[Abstract]:in that TIG welding production , the argon gas can well insulate the air beside itself , and is insoluble in metal , and does not react with the metal ;
In order to improve the TIG welding technology , this paper presents a method for controlling the arc motion by adding longitudinal magnetic field .
In this paper , a self - made split anode device is used to test the arc heat , and the influence law of the magnetic field frequency on the heat distribution is obtained .
The influence of magnetic induction intensity and magnetic field frequency on pressure distribution was obtained by using self - made water - cooled copper anode arc pressure .
The influence of the longitudinal magnetic field on the arc shape is obtained by taking the high - speed camera to shoot the arc shape .
The arc temperature under different magnetic field parameters is calculated by means of spectral diagnosis . The experimental results show that the arc temperature is higher than that of free arc . When the welding current is 95A , the magnetic induction intensity is 35mT and the magnetic field frequency is about 1550 Hz , the temperature of the arc is increased from 13391 . 42K to 14136 . 34K , the heat distribution coefficient is increased by about 14 % , and the radius of arc rotation is obviously reduced , and the shape is compressed into cylindrical shape by the original taper .
According to the welding forming experiment , the longitudinal magnetic field is applied to the welding arc , the welding seam is good , the penetration depth can be remarkably increased by adjusting the parameters of the magnetic field , the structure of the welding seam tissue is fine and uniform , and the crystal grains are obviously refined .
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TG444.74
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2064480
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