横向磁场中氧化电极间电弧的速度效应

本文报导了作者模拟实际电器中自然氧化及冲压加工的电极表面状况、以及在电弧轨道受控或不控的条件下研究电弧运动速度效应的结果。根据对铜、黄铜、铝、铁等电极采用两种布置方法的实验研究,发现电弧在自然氧化窄面电极棱边上首次运动极为困难,速度为每秒零点几到几米的数量级(横向磁场0.01特斯拉,电弧电流100安,电极距离2—8毫米),其中以铁为最困难,铝和黄铜次之,铜较易运动;当电弧在电极上作首次运动以后,接着使电弧第二次在相同轨道上运动,速度却增高十倍以上,达到每秒几十米数量级;对于相同条件下的宽面电极,由于各次电弧运动的轨道不同,在少数几次实验情况下,速度均为同一数量级,没有发现上述效应。文中对上述效应及磁驱动电弧的某些问题作了简要的讨论。     

用高速摄影法研究电弧运动

作者根据电弧运动这一特定的研究对象,选用了三种高速摄影方法,对横向磁场中的电弧运动过程分别进行了多次拍摄试验。分析比较了此三种方法的优缺点及适用范围。 作者用第三种高速摄影方法观察了熔丝引燃过程、电弧起始停滞现象、弧根在运动过程中的停滞现象、弧柱运动和电弧熄灭过程,发现其中某些特异现象及电弧运动的过程细节,对于进一步探索电弧运动机理有重要意义。     

低压断路器中电弧运动磁流体动力学模型的仿真研究

根据低压断路器开断时电弧起弧的物理过程,建立了以磁流体动力学（ ＭＨＤ） 为基础的电弧模型．根据气流场,结合热场、磁场与电流分布,对低压断路器的电弧运动过程进行了数值模拟研究,经对磁场在电弧初始运动阶段对电弧运动的影响进行数值分析,结果表明：电弧在磁场中运动得更快,并且可以更有效地被冷却．     

利用开断模型分析引弧板对低压断路器电弧运动的影响

为了描述电弧在跑弧道上运动的动态过程,得出引弧板对低压断路器灭弧性能的影响规律,提出了一种基于开断模型的描述电弧在跑弧道(含引弧板)上运动全过程的分析方法。首先建立了一种基于多场耦合的对低压断路器开断过程进行仿真的方法,该方法通过对多体动力学仿真软件ADAMS进行二次开发,实现了开断过程中电路、电弧、气吹、电动斥力、复杂机械运动等多场域的相互耦合;然后以某带引弧板的低压断路器为分析对象,利用所提出的仿真方法,对电弧从起燃、运动、转移到熄灭的全过程进行了计算仿真,分析了不同引弧板形状对低压断路器开断性能的影响,并通过实验验证。计算与实验结果表明,钩状引弧板的弧形轮廓在迎着电弧运动方向上具有更大的接触面积,且弧角朝栅片方向弯曲符合电弧的整体运动趋势,有利于电弧在弧根转移后进一步进入灭弧栅片,从而减少触头的烧蚀和提升电弧进入栅片的效果。     

磁驱动电弧转移的热流场分析

一个交变磁场被施加到一个转移的电弧上,以产生一个等离子体电弧来加热一个大的金属表面。电弧柱以交变电磁力的频率在金属表面振荡,外加磁场的大小控制振荡运动的摆动幅度。过强的磁场强度会使振荡电弧运动不稳定,电弧周围的气体流动对热流有很大的影响。     

纵向磁场中的焊接电弧行为

以试验为基础，文章介绍了不同外加磁场条件下流强度、气动力等的分布状况及其变化规律，着重研究了产生上述变化的原因，分析了焊接电弧的运动机制，即在纵向磁场中，由于焊接电弧中带电粒子的飘移旋转运动，驱使电弧等离子流高速旋转，并使其变成为钟罩形电弧，其旋转方向和回转半径径取决于外加纵向磁场的方向和磁感应强度。     

电弧喷涂金属基复合材料涂层

综述了用电弧喷涂粉芯丝材制备硬质相颗粒增强金属基复合材料（ＭＭＣ）涂层的原理及发展现状，探讨了电弧喷涂ＭＭＣ涂层的设计原则、存在的问题及解决途径，对高速电弧喷涂、燃烧电弧喷涂和复合超音速电弧喷涂技术制备ＭＭＣ涂层作了简介。     

步进式电弧螺柱焊枪及控制系统的研究

在深入研究电弧螺柱焊过程及传统电弧螺柱焊枪的基础上，提出了一种全新的设计思想，以此研制开发了步进式电弧螺柱焊枪及其控制系统．焊枪的机械结构部分以步进电机为动力机构，以螺旋传动装置为运动机构主体，实现了电弧螺柱焊所需的螺柱运动过程；控制系统以MCS-51单片机为主控元件，实现了对焊枪及焊接过程的控制．螺柱提起高度、送下深度、提起和送下速度等焊接参数的设定由程序控制，减少了人工调整的随机误差；同传统电弧螺柱焊枪相比，此焊枪的参数调节具有相互独立的特性，送下深度可以在更大范围内调整．     

电弧等离子体成分和温度同时测量的光谱多线解析法及实验装置(英)

根据等离子体物理学和光谱学理论,建立了一种新的电弧等离子体的测试方法─—光谱多线解析法,可对未知配比的混合电弧等离子体的成分、温度甚至压力的空间分布作同时测定。文中阐明了这一方法和相应的实验装置的原理。测定了氩氢混合电弧等离子体中的氩氢含量及对应的温度、压力分布。对实验结果作了误差分析和验证。     

电弧运动通道对低压限流断路器开断过程重击穿现象的影响

以双断口断路器模型为研究对象，分别从气流场数值分析和试验角度探讨了不同电弧运动通道结构的影响，提出了一种有利于抑制断路器开断过程电弧重击穿现象的收缩型电弧通道。     

AgNi触头材料电弧侵蚀形貌的类型及其形成机理

在CKS触头材料试验机上,对不同Ni含量的AgNi触头材料作了分断试验,试图解释在电弧侵蚀过程之后.由分断电弧引起的各种表面形貌形成的机理.首次探讨了由单次分断电弧烧蚀成的阳极和阴极表面的侵蚀形貌特征,归纳了由单次和多次电弧烧蚀引起的8种表面形貌类型,解释了这些表面形貌类型的形成机理和在电弧侵蚀过程中的作用.     

减少轨道炮电极烧蚀的探讨

提出了外加控制磁场减少轨道电极烧蚀的方法，计算了试验条件下外加控制磁场的大小和空间分布，外加磁场线放在等离子体电枢电弧运动加速的起始段，控制磁场增加了电磁推力，加速了电弧斑点和运动，从而达到减轻烧蚀的目的。     

关于磁吹避雷器灭弧间隙的基本研究

本文对短弧在径向磁场中的旋转运动进行了一些基本的研究。测量了电弧在不同的电极距离、电弧电流以及磁声强度时的旋转速度。通过对实验结果的整理与分析,得出了一些具有实际价值的结论。文中还详细介绍了一种测量电弧运动速度的新方法。     

水下焊接电弧温度的光谱诊断

本文利用等离子体光谱诊断法对水下焊接电弧温度进行了比较系统的研究。文中对水下湿法焊接与干法焊接的电弧温度进行了对比分析，讨论了水的冷却作用及水压力对水下电弧温度的影响，此外还对焊接规范、焊条药皮中铁粉的含量等因素对水下焊接电弧温度的影响作了较详细的探讨。本研究工作对水下焊接电弧物理及焊接冶金的研究有参考价值。     

减少轨道炮电极烧蚀的探讨

提出了外加控制磁场减少轨道电极烧蚀的方法,计算了试验条件下外加控制磁场的大小和空间分布,外加磁场线圈放在等离子体电枢电弧运动加速的起始段,控制磁场增加了电磁推力,加速了电弧斑点的运动,从而达到减轻烧蚀的目的．     

基于不锈钢阳极的TIG电弧压力特性

以不锈钢作阳极,采用静态小孔法测量TIG电弧压力.结合电弧阳极电流密度分布、伏安特性和弧长电压特性曲线分析不锈钢TIG焊的电弧压力特性.与水冷铜作阳极时的电弧压力对比,结果表明:在相同条件下不锈钢作阳极时电弧压力的分布服从高斯分布,分布半宽值较大,电弧压力峰值较低并随着电弧电流的增大、弧长的减小而增大;2种阳极条件下电弧压力峰值的差值随电流增大而增大,随弧长增大无明显变化.     

焊接电弧声与飞溅的相关性研究

建立了计算机检测分析系统，对ＣＯ２焊接电弧声与飞溅的关系及影响飞溅的因素作了深入研究．结果发现了焊接飞溅与短路结束时电弧声能量及短路平均声能量成线性关系，从而提出用电弧声能量来表征焊接飞溅的新型传感方法．     

关于电源频率50赫和60赫对低压开关电器的影响

根据电弧的伏安特性、电弧的能量、电弧间隙上的恢复电压和电弧在去离子栅灭弧室中运动等四个方面,从理论上分析电源频率对开关电器的影响.额定频率为50赫的低压开关电器可以应用于60赫的电路中,在60赫时较之50赫时,能开断较大的电流,其开断时间较短.理论分析与已有的试验结果是符合一致的.文中还讨论了电源频率对低压开关电器的力特性以及对机械寿命的影响.     

具有图形组态功能的电弧快速光纤测试系统

研究开发了一整套新型二维光纤系统用于低压塑壳断路器(MCCB)开断过程电弧运动形态的测试。系统的软件部分采用观察者对象行为型设计模式，通过建立动态图元与实验数据之间的松散耦合实现了图形组态功能，增强了系统的适用性和灵活性，从而对MCCB中电弧运动形态进行有效地仿真分析。采用非均匀介质纤维透镜，在观察原理上解决了光纤测试系统观测区域重叠的问题。电路设计采用全硬件控制逻辑，使大量数据的同步实时高速采集过程不再受微处理器总线操作周期与容量的限制。实验结果表明，该系统能够有效地直接观测电弧的运动形态，为研究和提高塑壳断路器的开断性能提供了更为先进的精确测试手段。     

TIG电弧弧柱机制的静电探针分析

利用自行研制的运动铜丝静电探针,对TIG电弧进行低扰动诊断,测量弧柱区不同位置的电位.结合静电探针与等离子体相互作用机理分析电位波形的形成机制.研究发现,当探针位于电弧的中央区域时,探针与载流等离子体和非载流等离子体发生交替接触,使探针上的电位呈负电位和零电位交替变化.据此提出摆动载流通道TIG电弧模型.在电极的阴极斑点和工件的阳极斑点之间,形成一种直径小于弧柱的载流通道,它以数百赫兹的频率,在电弧内部温度较高的等离子区旋转和摆动,承担所有的电弧电流.而在载流通道没有运动到的外围温度区域,则呈现温度较低的负离子区.