氣幕式旋轉(zhuǎn)電弧傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其焊接電弧性研究.pdf

1、隨著海洋開發(fā)、核電工業(yè)的發(fā)展以及港口工程的大量建設(shè),水下焊接技術(shù)在這些項(xiàng)目中起到了非常重要的作用,急待提高和發(fā)展。局部干法水下焊接同時(shí)具有高質(zhì)量焊縫和操作技術(shù)簡便易行的優(yōu)點(diǎn)。基于旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的局部干法水下焊接有利于水下焊接質(zhì)量和自動(dòng)化水平的提高,是非常值得研究的一種水下焊接技術(shù)。
　　 論文針對改善水下焊接質(zhì)量和提高焊接自動(dòng)化的目的,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的部分結(jié)構(gòu),研制了一種適用于水下局部干法焊接的氣幕式旋轉(zhuǎn)電弧傳感器

2、。該焊炬的排水工作原理是利用高壓氣體通過排水罩將焊接區(qū)域的水排開,在工件表面形成一個(gè)局部高壓氣罩,從而達(dá)到局部干法焊接的目的。排水罩采用了收縮噴管加速氣流來達(dá)到排水的目的。針對所設(shè)計(jì)的排水罩進(jìn)行了氣液兩相流的流場數(shù)值模擬,通過對壓力場、速度場及速度矢量場的分析,驗(yàn)證了排水裝置設(shè)計(jì)的可行性。
　　 利用所建立的氣幕式旋轉(zhuǎn)電弧傳感器水下焊接的電弧數(shù)值仿真模型,研究了局部高壓氣罩內(nèi)焊接電弧特性的變化趨勢。在空氣中的最優(yōu)焊接參數(shù)下(電流

3、260A、電壓24V),以氬氣為保護(hù)氣,弧長12mm,直流反接等條件下,分別在環(huán)境壓力為0.1MPa、0.4MPa和0.6MPa下,對氬弧等離子體的溫度、電流密度進(jìn)行了數(shù)值仿真。仿真結(jié)果表明:隨著環(huán)境壓力的升高,電弧溫度有所下降、電流密度有所增大,電弧形狀呈收縮趨勢,電弧直徑變小,電弧變得不穩(wěn)定呈現(xiàn)短路過渡現(xiàn)象。適當(dāng)升高電弧電壓可有效解決弧長被壓縮問題。故通過電弧仿真,在進(jìn)行氣幕式旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的水下焊接正交試驗(yàn)時(shí),可以大致預(yù)測正交試驗(yàn)