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《脈沖tig弧電學(xué)特性研究現(xiàn)狀》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、脈沖TIG弧電學(xué)特性研究現(xiàn)狀摘要：本文對(duì)脈沖TTG弧電學(xué)特性的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)、探討,認(rèn)為現(xiàn)階段對(duì)脈沖TIG弧電學(xué)特性研究的基礎(chǔ)和對(duì)象有了清晰地認(rèn)識(shí)，研究方內(nèi)容主要集中于脈沖TIG弧的挺度、壓力、陽(yáng)極行為、功率、頻率、物理特性、電弧穩(wěn)定性等方向，但在波形和頻率等方向尚有不足。關(guān)鍵詞：脈沖TIG??；電學(xué)特性；研究現(xiàn)狀；Abstract:ThispapersummarizesanddiscussesthestudystatusofpulseTIGelectricityproperties,thinkingthattheunderstendingofthefoundationa
2、ndobjectsofpulseTIGelectricitypropertiesisclearatpresent,withthedirectionofstiffness,pressure,anodebehavior,power,frequency,physicalcharacteristics,arcstability,whilethedefectsinwaveformandfrequency?Keywords:pulseTIGarc;electricityproperties;studystatus中圖分類號(hào):0441.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(201
3、2)1.脈沖TIG焊脈沖TIG焊在工藝上的主要特點(diǎn)在于采用可控的脈沖電流來(lái)加熱工件，其電弧線能量低，適于焊接薄板或者超薄板；電脈沖規(guī)范調(diào)整參數(shù)多,有利于精確控制焊接能量及莫分布。脈沖TIG焊按照直交流劃分為直流脈沖TIG焊和交流脈沖TIG焊。脈沖TIG焊使用的脈沖頻率范圍H前主要有兩個(gè)區(qū)域：一個(gè)區(qū)域是0.5-lOHz,是應(yīng)用最廣泛的一種，稱為低頻TIG焊，另一個(gè)區(qū)域是lOKHz?30KHz,稱為高頻TIG焊。其中，在10Hz~10KHz范圍內(nèi)，由于電弧的閃爍和噪聲而應(yīng)用很少。2.脈沖TIG弧電學(xué)特性的研究現(xiàn)狀電學(xué)特性是脈沖TIG弧其研究的一個(gè)重要方面，主要包括其電流密度、陽(yáng)
4、極行為、高頻效應(yīng)等。在國(guó)外，二十世紀(jì)八十年代初期制造的脈沖TIG焊接電源已經(jīng)達(dá)到T20KHz的水平，當(dāng)時(shí)一些國(guó)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究。T.Yamaoto等對(duì)電弧的挺度和脈沖頻率的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：隨著電弧脈沖頻率的增加，電弧挺度增加，但當(dāng)脈沖頻率超過(guò)5KHz時(shí)，電弧的挺度和頻率的關(guān)系已不明顯，此時(shí)的電弧挺度只是脈沖值與占空比的函數(shù)。隨后GeorgeE.Cook等對(duì)直流TIG弧與脈沖TIG弧的電弧壓力進(jìn)行了定量研究。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：在同等的輸入功率條件下，脈沖TIG弧的電弧壓力比直流TIG弧的壓力可大至十倍，然而隨著占空比的增大，脈沖TIG弧的電弧壓力迅速下降，直至接近直流
5、。這方面的研究在國(guó)內(nèi)開(kāi)始于二十世紀(jì)九十年代，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)高頻脈沖TIG弧的機(jī)理以及工藝進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。趙家瑞、孫棟、胡繩抓等在對(duì)20KHz以下高頻脈沖TIG焊電弧的陽(yáng)極行為進(jìn)行了研究。首次測(cè)定了高頻脈沖TIG焊電弧陽(yáng)極的平均電流密度分布和中心電流密度動(dòng)態(tài)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)電弧陽(yáng)極平均電流密度徑向分布可用正態(tài)分布函數(shù)來(lái)描述，見(jiàn)圖1。電弧陽(yáng)極電流密度隨脈沖頻率提高而增大，電流分布半徑隨頻率增加而減小，脈沖頻率進(jìn)一步提高，其變化速度減慢，最后趨于穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)高頻TIG焊電弧陽(yáng)極軸向壓力分布進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其軸向壓力分布可用分段函數(shù)描述，靠近電弧中心部分符合正態(tài)分布，而靠近電弧邊緣部分符
6、合指數(shù)分布。電弧中心軸向壓力，開(kāi)始隨頻率增加而增加，當(dāng)頻率為5KHz時(shí)達(dá)到最大值，然后，隨脈沖頻率增加而減小。電弧陽(yáng)極軸向壓力隨著電流增大而顯著增大，隨著弧長(zhǎng)增大而減小。通過(guò)高頻TIG焊電弧陽(yáng)極電流密度動(dòng)態(tài)過(guò)程的測(cè)定，趙家瑞等還發(fā)現(xiàn)在脈沖邊沿存在…個(gè)電流密度尖峰，它是產(chǎn)生高頻壓縮效應(yīng)的主要原因，從而明確了高頻TIG焊電弧高頻效應(yīng)的實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明，焊接精密薄件，采用脈沖頻率為20KHz左右的小電流焊接工藝，其電弧能量密度、軸向壓力均適中，口電弧穩(wěn)定，噪音小，焊縫成型好。趙家瑞，李義丹研究了高頻TIG焊電弧功率特征和高頻效應(yīng)機(jī)理以及它們之間的關(guān)系。通過(guò)研究脈沖焊電弧的電流電壓波
7、形，發(fā)現(xiàn)電弧功率隨著頻率增加而提高，由此提出自由電弧在脈沖電流作用下，其形態(tài)的動(dòng)態(tài)過(guò)程屬于慣性系統(tǒng)的假設(shè)，并JJ]20000幅/s的高速攝影進(jìn)行了驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)慣性系統(tǒng)電弧的可控性分析，發(fā)現(xiàn)自由電弧可由高頻脈沖電流控制在非穩(wěn)定狀態(tài)上，此時(shí)電弧脈沖電壓明顯提高，據(jù)此認(rèn)為這就是電弧高頻效應(yīng)的機(jī)理。同時(shí)還研究了影響高頻效應(yīng)的幾個(gè)主要因素，著重分析了維弧電流的作用，提出高頻條件下由于電弧慣性，瞬間電流停止并不會(huì)導(dǎo)致電弧的熄滅，高頻焊不需要維弧電流。利用電弧慣性導(dǎo)出脈沖電壓及電弧功率與脈沖頻率的關(guān)系，認(rèn)為在相同平均電流情況下，
