【摘要】：以Al-Mn系鋁合金LB-VPPA(laser beam-variable polarity plasma arc)復(fù)合焊接熱源特性為研究對(duì)象,采用Y4-S2型高速攝像儀和漢諾威焊接質(zhì)量分析儀分別研究了LB-VPPA復(fù)合熱源焊接過(guò)程中的電弧形態(tài)的變化、焊接電流、電壓的特征信息.結(jié)果表明,激光對(duì)VPPA焊接電弧有吸引作用,并且與VPPA正、反極性作用機(jī)理不同.正極性階段發(fā)現(xiàn)激光被壓縮于VPPA電弧內(nèi)部且作用于電弧根部,而反極性階段在VPPA電弧上方會(huì)出現(xiàn)一個(gè)等離子體柱.VPPA焊電弧根部等離子體對(duì)激光的逆軔致輻射吸收,電弧因溫度升高而膨脹導(dǎo)致其橫截面積變大;同時(shí)引入激光為VPPA焊接電弧提供了大量自由電子,電流密度增加、導(dǎo)電性增強(qiáng)、電導(dǎo)率提高、電阻減小,導(dǎo)致電弧電壓下降了約3~4 V.隨著激光功率的增加,激光對(duì)VPPA電弧作用效果明顯增強(qiáng).
[Abstract]:The heat source characteristics of Al-Mn aluminum alloy LB-VPPA (laser beam-variable polarity plasma arc) composite welding) are studied. Using Y4-S2 high-speed camera and Hanover welding quality analyzer, the characteristics of arc shape, welding current and voltage during LB-VPPA hybrid heat source welding were studied respectively. The results show that laser has an attractive effect on VPPA welding arc, and the mechanism is different from that of VPPA positive and negative polarity. In the positive phase, it is found that the laser is compressed inside the VPPA arc and acts on the root of the arc, while a plasma column appears above the VPPA arc in the reverse polarity stage. The inverse Bremsstrahlung absorption of the laser by the plasma at the root of the arc is observed. Because of the increase of temperature, the arc expands and its cross-sectional area becomes larger. At the same time, the introduction of laser provides a large number of free electrons for the VPPA welding arc. The current density increases, the conductivity increases, the electrical conductivity increases, and the resistance decreases, resulting in a decrease of arc voltage by about 3 V. With the increase of laser power, the effect of laser on VPPA arc is obviously enhanced.
【作者單位】： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料成型重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51365032) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持資助項(xiàng)目(NCET-10-0908)
【分類(lèi)號(hào)】：TG457.14

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本文編號(hào)：2470163