郭雯雯:高压GMAW电弧收缩分析及数值模拟论文

郭雯雯:高压GMAW电弧收缩分析及数值模拟论文

本文主要研究内容

作者郭雯雯(2019)在《高压GMAW电弧收缩分析及数值模拟》一文中研究指出:水下干法焊接应用于涉水设备的安装和应急维修。在实际焊接过程中,由于水深引起的高压环境对于焊接过程产生很大的影响,降低焊接质量。在高压环境下焊接电弧发生收缩是水下干法焊接过程稳定性和焊接质量的直接影响因素,产生电弧收缩现象的影响因素众多,目前相关研究仍处于探索阶段。深入开展高压环境下焊接电弧收缩机理研究,对于如何提高水下高压环境下焊接质量具有明显的现实意义。通过数值模拟方法,开展不同压力环境下熔化极气体保护焊(GMAW)的焊接电弧温度场、磁感应强度、电场强度以及焊接电弧形态的数值模拟,结果表明:GMAW电弧温度场的最高温度随环境压力增加而减小;焊接电弧的磁感应强度与电场强度随环境压力的增加呈上升趋势。与此同时,随着环境压力增加,焊接电弧中心的高温区域发生收缩,其电弧形态从钟罩形渐变为纺锤形。针对影响高压GMAW电弧收缩的诸多因素,分析了阴极斑点、电弧力、粒子能量等方面对焊接电弧的作用。随着环境压力的不断增加,阴极斑点数量减少,导电通道聚集在局部区域内,阴极斑点的电子发射加剧;与此同时,在阴极斑点附近堆积更多的正离子,在阴极区域产生更强的电场,这也促进了阴极斑点处发射电子的能力,延长了阴极斑点的存留时间,强化了导电区域向阴极斑点聚集作用。高压环境下,焊接电弧边缘处磁压增加,内部自收缩力提高,引起焊接电弧收缩。环境压力增加时,焊接电弧能量耗散增加,根据最小电压原理,弧柱中心电流密度升高,弧柱区域导电通道收缩。借助水下高压GMAW焊接试验平台,进行不同环境压力下的焊接试验。利用高速摄像系统与熔池观测相机观察不同压力环境下的焊接电弧与熔池行为。试验结果表明:随环境压力升高,焊接电弧的径向尺寸减小,即产生径向收缩,与数值模拟结果基本相符;实验过程中还发现高压环境下焊接电弧的轴向尺寸随着环境压力的增加而逐渐减小,通过分析和数值模拟进一步对轴向尺寸的压缩进行了印证。通过熔池观测,随环境压力的增加,在阴极区域电弧向中心收缩,但限于观测手段,实验中没有很好地观察到阴极斑点的动态行为。

Abstract

shui xia gan fa han jie ying yong yu she shui she bei de an zhuang he ying ji wei xiu 。zai shi ji han jie guo cheng zhong ,you yu shui shen yin qi de gao ya huan jing dui yu han jie guo cheng chan sheng hen da de ying xiang ,jiang di han jie zhi liang 。zai gao ya huan jing xia han jie dian hu fa sheng shou su shi shui xia gan fa han jie guo cheng wen ding xing he han jie zhi liang de zhi jie ying xiang yin su ,chan sheng dian hu shou su xian xiang de ying xiang yin su zhong duo ,mu qian xiang guan yan jiu reng chu yu tan suo jie duan 。shen ru kai zhan gao ya huan jing xia han jie dian hu shou su ji li yan jiu ,dui yu ru he di gao shui xia gao ya huan jing xia han jie zhi liang ju you ming xian de xian shi yi yi 。tong guo shu zhi mo ni fang fa ,kai zhan bu tong ya li huan jing xia rong hua ji qi ti bao hu han (GMAW)de han jie dian hu wen du chang 、ci gan ying jiang du 、dian chang jiang du yi ji han jie dian hu xing tai de shu zhi mo ni ,jie guo biao ming :GMAWdian hu wen du chang de zui gao wen du sui huan jing ya li zeng jia er jian xiao ;han jie dian hu de ci gan ying jiang du yu dian chang jiang du sui huan jing ya li de zeng jia cheng shang sheng qu shi 。yu ci tong shi ,sui zhao huan jing ya li zeng jia ,han jie dian hu zhong xin de gao wen ou yu fa sheng shou su ,ji dian hu xing tai cong zhong zhao xing jian bian wei fang chui xing 。zhen dui ying xiang gao ya GMAWdian hu shou su de zhu duo yin su ,fen xi le yin ji ban dian 、dian hu li 、li zi neng liang deng fang mian dui han jie dian hu de zuo yong 。sui zhao huan jing ya li de bu duan zeng jia ,yin ji ban dian shu liang jian shao ,dao dian tong dao ju ji zai ju bu ou yu nei ,yin ji ban dian de dian zi fa she jia ju ;yu ci tong shi ,zai yin ji ban dian fu jin dui ji geng duo de zheng li zi ,zai yin ji ou yu chan sheng geng jiang de dian chang ,zhe ye cu jin le yin ji ban dian chu fa she dian zi de neng li ,yan chang le yin ji ban dian de cun liu shi jian ,jiang hua le dao dian ou yu xiang yin ji ban dian ju ji zuo yong 。gao ya huan jing xia ,han jie dian hu bian yuan chu ci ya zeng jia ,nei bu zi shou su li di gao ,yin qi han jie dian hu shou su 。huan jing ya li zeng jia shi ,han jie dian hu neng liang hao san zeng jia ,gen ju zui xiao dian ya yuan li ,hu zhu zhong xin dian liu mi du sheng gao ,hu zhu ou yu dao dian tong dao shou su 。jie zhu shui xia gao ya GMAWhan jie shi yan ping tai ,jin hang bu tong huan jing ya li xia de han jie shi yan 。li yong gao su she xiang ji tong yu rong chi guan ce xiang ji guan cha bu tong ya li huan jing xia de han jie dian hu yu rong chi hang wei 。shi yan jie guo biao ming :sui huan jing ya li sheng gao ,han jie dian hu de jing xiang che cun jian xiao ,ji chan sheng jing xiang shou su ,yu shu zhi mo ni jie guo ji ben xiang fu ;shi yan guo cheng zhong hai fa xian gao ya huan jing xia han jie dian hu de zhou xiang che cun sui zhao huan jing ya li de zeng jia er zhu jian jian xiao ,tong guo fen xi he shu zhi mo ni jin yi bu dui zhou xiang che cun de ya su jin hang le yin zheng 。tong guo rong chi guan ce ,sui huan jing ya li de zeng jia ,zai yin ji ou yu dian hu xiang zhong xin shou su ,dan xian yu guan ce shou duan ,shi yan zhong mei you hen hao de guan cha dao yin ji ban dian de dong tai hang wei 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京石油化工学院的郭雯雯,发表于刊物北京石油化工学院2019-07-25论文,是一篇关于水下高压焊接论文,熔化极气体保护焊论文,数值模拟论文,焊接电弧论文,北京石油化工学院2019-07-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京石油化工学院2019-07-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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