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阳极温度分布对耦合电弧AA-TIG高速焊焊缝成形的影响: 2013年; 针对耦合AA-TIG电弧采用热电偶法测量了阳极温度分布.在垂直于主钨极和辅助钨极连线方向上,随着距连线的距离增大,耦合AA-TIG电弧的阳极温度逐渐降低,在主钨极位置处的温度最高,辅助钨极位置处次之,钨极中心点位置处最低.在主钨极和辅助钨极连线方向上,随着钨极间距增大,耦合AA-TIG电弧中心区域温度逐渐降低,外围区域温度逐渐增高,由单峰分布向双峰分布过渡.当钨极间距较大时,耦合AA-TIG电弧热源在主钨极和辅助钨极连线方向上被拉长,有利于消除高速焊时的咬边和驼峰焊道等缺陷.; 黄勇瞿怀宇王新鑫樊丁; 关键词：高速焊

GPCA-TIG焊水冷焊枪设计及改进: 2017年; 为了充分发挥活性焊的优点,通过改变活性元素的引入方式,提出了一种新的活性焊接方法——气体熔池耦合活性TIG焊(Gas Pool Coupled Activating Welding,简称GPCA-TIG焊),该方法采用内外两个喷嘴将含有活性元素O的气体与惰性保护气体分开,达到增加焊缝熔深和减少钨极烧损的目的。针对GPCA-TIG焊接方法设计并研制了一把GPCA-TIG焊水冷焊枪,通过实际焊接效果发现,该焊枪能满足GPCA-TIG焊接方法所需要求,所得到的焊缝质量良好,进一步优化了焊枪装置,使得焊枪结构更紧凑,使用更加方便。; 刘瑞琳黄勇郝延召; 关键词：导电嘴

单焊枪耦合电弧AA-TIG高速焊工艺被引量：2: 2013年; 针对SUS304不锈钢,提出单焊枪耦合电弧AA-TIG高速焊接法.与传统TIG高速焊相比,该方法能够显著改善焊缝成形.在焊接速度为500mm/min时,单焊枪耦合电弧AA-TIG焊表面成形良好,焊缝熔深增大.在焊接速度达到1 800mm/min时,单焊枪耦合电弧AA-TIG焊焊缝表面没有出现驼峰和咬边缺陷.工艺试验结果表明:当主电弧电流和辅助电弧电流各自独立增大时,熔深和熔宽都增加,随着焊接速度逐渐提高,则呈现下降的趋势;当辅助电弧保护气体CO2体积分数逐渐增加时,熔深先增加后减小,在φ(CO2)=12%时获得最大深宽比;随着钨极间距的增加,熔深先增加后减小,且钨极间距在4mm时,深宽比最大.; 王新鑫黄勇樊丁杨磊晏丽琴; 关键词：高速焊体积分数

分离电弧AA-TIG焊焊缝组织及性能被引量：1: 2013年; 分离电弧AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding)是一种新型高效的焊接方法,该方法利用辅助电弧在待焊焊道表面预熔生成一道氧化层,再进行普通TIG焊,可显著增加焊缝熔深.通过改变辅助电弧中活性混合气体O2的含量,研究焊缝组织及性能与O2引入量的关系.结果表明:焊缝组织为奥氏体及少量的铁素体,铁素体中还析出了σ相.焊缝的抗拉强度与母材相近.当O2引入量超过2L.min-1时,焊缝的低温冲击韧性降低较多,这与焊缝中铁素体增多,析出的σ相增加以及形成氧化物夹渣有关.; 樊丁刘自刚黄勇王新鑫; 关键词：不锈钢

耦合电弧AA-TIG焊的骤冷效果被引量：1: 2013年; 为获得耦合电弧AA-TIG焊高温熔池中氧元素的分布状态,以水作为冷却介质,采用骤冷法从试件底部对高温熔池进行冷却.喷水冷却时间分别为熄弧前1、0.8、0.6、0.4、0.2、0s.分别从试件表面温度变化、熔深和显微组织3个方面对以上6组试验与常温冷却的试样进行对比研究.结果表明:与常温冷却相比,骤冷使得熔池温度突然下降,起到了骤冷效果;在熄弧前0.4s进行喷水骤冷时,冷却效果最好,几乎不影响焊缝熔深,并且柱状晶基本从底部生长到了试件表面.; 黄勇卢刘杰樊丁; 关键词：不锈钢延迟时间

耦合电弧AA-TIG焊电弧压力测量与分析被引量：8: 2013年; 针对耦合电弧AA-TIG焊接法(arc assisted activating TIG welding),采用基于不锈钢作阳极的静态小孔法对其电弧压力进行了测量,研究了主要工艺参数对电弧压力分布的影响规律.与常规钨极氩弧焊相比,在相同条件下耦合电弧AA-TIG焊的电弧压力峰值明显降低,并随着焊接电流的减小、钨极间距的增大、弧长的增大、辅助电弧中氧含量的减小而减小.在2 mm钨极间距时,电弧压力服从高斯分布,随着钨极间距的增大电弧压力向双峰分布过渡.; 黄勇瞿怀宇樊丁刘瑞琳康再祥王新鑫; 关键词：氧电弧压力

不锈钢电弧辅助活性TIG焊熔池表面张力变化机理被引量：1: 2022年; 本工作针对不锈钢电弧辅助活性钨极氩弧焊,采用一套骤冷装置,保留熔池的高温状态,然后截取骤冷的表层金属并重熔,利用座滴法测试熔池的表面张力,进行了表面张力温度系数变化机理的分析,研究了活性元素对熔池表面张力的影响,同时验证了表面张力温度系数改变理论。测试结果表明:当辅助电弧中不引入O_(2)时,熔池的表面张力温度系数为负值;当辅助电弧中O_(2)引入量为1.0 L/min和1.5 L/min时,熔池的表面张力温度系数为正值;当辅助电弧中O_(2)引入量达到2.0 L/min时,熔池的表面张力温度系数再次变为负值。经过分析测试骤冷熔池中的O元素分布,认为O元素在熔池表面的富集导致熔池表面张力的减小和熔池表面张力温度系数的改变。; 刘自刚樊丁黄勇刘云华周晓静朱婷婷; 关键词：不锈钢

考虑金属蒸汽的钨极惰性气体保护焊电弧与熔池交互作用三维数值分析被引量：13: 2015年; 基于局域热平衡状态假设并考虑金属蒸汽的作用,建立了钨极惰性气体保护焊电弧与熔池交互作用的三维数学模型.电弧等离子体的热力学参数和输运系数由温度和金属蒸汽浓度共同决定,并使用第二黏度近似简化处理金属蒸汽在氩等离子中的输运过程.在考虑熔池流动时,主要考虑了浮力、电磁力、表面张力和等离子流拉力的作用.通过对麦克斯韦方程组、连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程和组分输运方程的耦合求解,得到了金属蒸汽在电弧中的空间分布、电弧和熔池的温度场、速度场和电流密度分布等重要结果.通过与未考虑金属蒸汽的结果对比,研究了熔池上表面产生的金属蒸汽对电弧等离子体行为的影响,以及电弧等离子对熔池行为的影响.结果表明,金属蒸汽主要富集在熔池上表面附近;金属蒸汽对电弧等离子体有明显的收缩作用,而对等离子速度和电势影响较小;金属蒸汽的出现对熔池上表面速度分布和剪切力分布以及熔池形貌并无明显影响.求解结果与已有的实验结果和计算结果符合良好.; 樊丁黄自成黄健康王新鑫黄勇; 关键词：钨极惰性气体保护焊

电弧辅助活性TIG焊焊缝组织及性能分析被引量：13: 2014年; 电弧辅助活性TIG焊(arc assisted activating TIG welding,AA-TIG焊)是一种新型高效焊接方式,该方法可以分为分离电弧AA-TIG焊和耦合电弧AA-TIG焊两种方式.试验采用不锈钢为母材,通过改变辅助电弧中氧气引入量,分析焊缝组织及性能的变化规律.结果表明,焊缝组织以奥氏体为主,在奥氏体边界析出少量的铁素体,此时焊缝的抗拉强度变化不大,随着氧气引入量的增大,焊缝的低温冲击韧性有所下降;相对于分离电弧AA-TIG焊,耦合电弧AA-TIG焊焊缝的冲击韧性下降较少.在氧气的引入量低于2 L/min时,耦合电弧AA-TIG焊焊缝冲击韧性较好,甚至超过普通TIG焊焊缝.; 樊丁刘自刚黄勇王新鑫; 关键词：不锈钢组织及性能

氧含量对TIG焊瞬态熔池行为影响的数值分析被引量：9: 2013年; 建立定点高斯热源作用下TIG熔池的三维瞬态数学模型,考虑焊接熔池内各项散热、焊件内部及表面传热、相变潜热、材料热物理性能参数随温度变化等问题,运用FLUENT软件及其UDF的二次开发功能,模拟不同氧含量对熔池温度场及速度场的影响.结果表明:表面张力温度系数发生转变时的临界温度对熔池温度场和速度场有着决定性影响,该临界温度随氧含量的增加而增加,并且随着氧含量增加逐渐向熔池中心靠近.随着临界温度线的转移,表面张力发生改变,熔池内的Marangoni对流也因此改变,进而使得熔池形貌从低氧含量时浅而宽的形状变成为高氧含量时的深且窄的形状.; 樊丁郝珍妮黄勇黄健康; 关键词：氧含量数值模拟

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国家自然科学基金(51074084)

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