超聲輔助焊接電弧等離子體全息干涉研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,降低生產(chǎn)成本并提高產(chǎn)品的性能成了社會關(guān)注的熱點。一直以來,TIG焊廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、船舶等領(lǐng)域。然而,實際應(yīng)用過程中暴露了TIG焊還有很多缺陷和不足,采用超聲TIG焊可以有效的改善TIG焊接過程中的弊端,因而具有廣泛的發(fā)展前景。近年來在超聲對電弧等離子體的作用機(jī)制方面主要停留在理論研究,本文采用馬赫-曾德爾干涉法和二次曝光全息干涉法對電弧等離子體進(jìn)行研究,在無接觸、不影響電弧內(nèi)部狀態(tài)的前提下對電弧等離

2、子體的全場信息進(jìn)行檢測和分析。
  首先,采用馬赫-曾德爾試驗光路對不同焊接參數(shù)下的TIG電弧等離子體進(jìn)行干涉試驗,拍攝各參數(shù)下TIG電弧等離子體的干涉條紋。隨著焊接電流的增大,TIG電弧的溫度梯度增大,條紋彎折區(qū)域呈“鐘罩形”;弧長過長時保護(hù)氣會喪失對電弧區(qū)域的保護(hù),鎢極燒損嚴(yán)重;保護(hù)氣流量較小時不足以抵抗外界空氣對鎢極區(qū)域的入侵,較大時則會引起電弧空間氣流的不穩(wěn)定。
  其次,采用二次曝光法對室溫下超聲對氣體環(huán)境的影響進(jìn)

3、行了系統(tǒng)研究。在二次曝光光路中增置一面毛玻璃,從而獲得干涉條紋并易于再現(xiàn)和采集;利用有限元軟件COMSOL對不同形狀發(fā)射端輻射的聲場的聲壓分布進(jìn)行模擬,對比選取凹球面為最優(yōu)發(fā)射端形狀;通過全息試驗進(jìn)行驗證,試驗結(jié)果與模擬結(jié)果相符;當(dāng)發(fā)射端高度偏離諧振高度后,聲場能量均會發(fā)生不同程度的衰減;超聲激勵電流的增大會伴隨聲場能量的增強(qiáng),聲場作用范圍也有所增加;通入保護(hù)氣后,氣流量越大,聲場對氬氣流的束縛能量越弱。
  再次,針對火焰場進(jìn)行

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