雙絲間接電弧焊電弧特性研究.pdf

1、雙絲間接電弧氣體保護(hù)焊是一種新研發(fā)的焊接工藝,其接線方式與傳統(tǒng)電弧焊不同,兩焊絲分別與電源的正負(fù)極相接,工件不接電極;電弧形成并燃燒于互成一定角度的兩焊絲端部,不同于傳統(tǒng)焊接方法中電弧存在于工件與電極之間;該焊接方法具有熔敷系數(shù)高、熔合比小、焊接應(yīng)力和變形小的特點,是一種具有應(yīng)用前景的高效焊接工藝。
　　 雙絲間接電弧的電弧特性對熔滴過渡、焊縫成形和焊接工藝的穩(wěn)定有著至關(guān)重要的影響,本文結(jié)合已有成果,采用數(shù)值模擬與焊接試驗相結(jié)合

2、,在進(jìn)一步設(shè)計焊槍結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對雙絲間接電弧的電弧特性進(jìn)行了研究,總結(jié)了工藝參數(shù)對電弧形態(tài)及焊接工藝性能的影響規(guī)律。
　　 數(shù)值模擬結(jié)果表明,采用保護(hù)罩內(nèi)腔形狀為圓柱型時,噴嘴附近氣體流速很低,噴出氣體的挺度低,保護(hù)效果不理想;圓柱型內(nèi)腔的保護(hù)罩還降低了焊槍的可達(dá)性。保護(hù)罩內(nèi)腔的形狀改進(jìn)為收縮型時,噴嘴附近噴出氣體流速增大,但氣流紊亂程度變大,導(dǎo)致焊槍氣體保護(hù)效果沒有明顯改善。使用變截面的保護(hù)罩內(nèi)腔形狀,可以得到良好的氣體保護(hù)

3、效果。進(jìn)一步計算確定,選擇變截面內(nèi)腔中噴嘴端圓柱型柱面長度為20mm,收縮處坡度角為45°,保護(hù)效果比較理想。
　　 將流體力學(xué)和電磁學(xué)結(jié)合起來(磁流體動力學(xué)),遵循流體連續(xù)性(質(zhì)量守恒)、動量守恒與能量守恒的原則以及焊接的實際情況,建立了三維電弧數(shù)學(xué)模型來對雙絲間接電弧進(jìn)行數(shù)值模擬計算,運用有限元軟件ANSYS電場、磁場和流場多場耦合來求解焊接電弧的數(shù)理方程,得到了雙絲間接電弧溫度場、電弧電勢、電流密度和等離子體速度場等模擬結(jié)