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.     

含微量添加剂的AgSnO2触头材料电弧侵蚀机理

针对具有不同微量添加剂（ＷＯ３，Ｂｉ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ３）的ＡｇＳｎＯ２触头材料进行了大量分断电弧侵蚀试验和表面微观测试分析．在此基础上，从添加剂的助润湿性、添加剂对熔融液态银粘滞性的影响、添加剂的热稳定性等方面，研究了添加剂对ＡｇＳｎＯ２触头材料电弧侵蚀机理及侵蚀表面形貌特征的影响．     

交流继电器熔焊现象实验分析

为分析交流继电器的熔焊现象,利用自制实验装置开展了交流继电器的熔焊实验.研究结果表明:电寿命实验中继电器接触电阻波动较小.电寿命初期继电器闭合电弧能量和燃弧时间较小,在电寿命末期出现了触头闭合弹跳现象,导致闭合电弧能量和燃弧时间明显增加.闭合电弧的燃弧时间及电弧能量局部稳定.电弧侵蚀造成触头表面形貌恶化是导致触头熔焊并失效的主要因素.研究结论有助于交流继电器的优化设计,减少交流继电器熔焊现象的发生.     

开关电弧材料侵蚀研究

根据电接触与电弧理沦,对开关电器常用的银基触头材料的电弧侵蚀现象做了试验研究,通过对试验后触头表面的微观分析得出了一些有参考意义的结论.     

电触头表面裂纹扩展机理研究

采取不同电流等级及不同触头闭合压力,对银基触头材料表面的裂纹扩展现象进行了分析研究．通过实验分析证实,电弧能量和触头闭合压力是造成触头材料表面产生裂纹的重要原因．同时,给出了触头材料在电弧能量和触头闭合压力双重载荷作用下裂纹产生与扩展的条件．     

电触头表面裂纹形成及扩展的能量平衡方程

采用不同电流等级及不同触头闭合压力,对银基触头材料表面的裂纹扩展现象进行了分析研究。建立了电弧作用下电触头表面裂纹形成及扩展的能量平衡方程在此基础上,给出了电触头在电弧能量和触头闭合压力双重载荷作用下裂纹产生与扩展的临界条件。     

直流电弧对制备工艺和添加剂不同的Ag/SnO2触头材料的侵蚀研究

利用研制的小容量ASTM触头模拟动作与电性能测试系统,在直流14V、10A、灯负载条件下,对采用雾化法、混粉法和化学法3种制备工艺,添加WO3、Bi2O3、CuO与In2O3微量添加剂的8种Ag/SnO2触头材料,分别进行了45,000次连续通断试验.期间测量了8种Ag/SnO2触头材料的质量、燃弧能量、熔焊力、燃弧时间、触头温度和接触电阻,用SEM和EDAX测量与分析了8种Ag/SnO2触头材料的表面形貌与微区组份,对比分析了直流电弧对继电器环境下采用不同制备工艺和微量添加剂的Ag/SnO2触头材料的侵蚀性能.     

电流电弧作用下触头表面热过程的数值计算

在电弧热源正态分布于触头表面的情况下，根据正态分布的数学特征确定了电弧能量与电弧形状关系，并建立了触头传热模型；阐明了如何利用焓法处理相变过程，如何运用无量纲化的焓H和温度θ的关系简化求解温度的过程，同时运用传热模型对电流下的触头熔化过程进行了仿真。仿真结果显示：触头熔化的体积几乎随弧根半径的增加而线性增加。     

三标度层次分析法模糊评判触头材料的抗电弧侵蚀能力

针针对触头材料电弧侵蚀评判过程中的权重计算问题,介绍了一种基于0-0.5-1互补型三标度层次分析法.通过建立优先评价矩阵,并经一系列转换得到互反型模糊一致性判断矩阵,分别利用和行归一法和特征值法来确定因素的权重.将该方法用于触头材料抗电弧侵蚀能力模糊综合评判系统,并对AgCdO、AgZnO、AgNi、AgSnO2、和AgC这五种典型银基触头材料在弱小电流作用下的抗电弧侵蚀能力进行了二级模糊综合评判计算.通过计算得出五种材料的抗电弧侵蚀能力由强到弱依次为:AgSnO2 > AgCdO > AgNi > AgZnO > AgC.计算结果与实验结果基本一致,从而验证了该方法的可行性.     

分断电弧对触头材料侵蚀的研究

本文主要研究电流在200A以下,银基材料的触头在分断电弧作用下的侵蚀机理和规律。为此进行了对称配对和非对称配对触头分断正弦半波和交流电流的试验研究.根据电弧和电接触理论,结合试验结果,分析了影响材料侵蚀的各因素,得出材料侵蚀是电弧、电极和环境三方面的热——力效应的结果.显著材料转移的原因主要是两电极上侵蚀率和迁移率的不对称,在不同条件下可有多种材料转移分量,同时还存在电极特性影响电弧的多种作用.本文提出了有电极喷流时的几种侵蚀模式和分断时的模式简图.探讨了电极材料液态喷溅机理和发生喷溅的条件,提出存在中心和边缘两种喷溅形式。本文还推导了电极喷流的近似计算公式.     

反应阴极弧镀过程中N_2流量与弧电流强度对TiN镀层的影响

研究了反应阴极弧镀过程中Ｎ２流量及弧电流强度对Ｔｉ阴极耗损率的影响，以及Ｎ２耗损与Ｔｉ阴极耗损间的关系，并对各种情况下的镀层进行结构分析。试验表明Ｔｉ阴极耗损率与Ｎ２流量有关，且在弧镀过程中，只要保持Ｎ２在真空室中有一定的压力，单位时间内Ｎ２耗损的原子数与Ｔｉ阳极耗损的原子数的比约为１：１．镀层沉积速度与结构取决于Ｎ２流量和弧电流强度。     

三丝GMAW焊接过程电弧中断现象分析

为揭示三丝GMAW焊接过程电弧干扰、电弧中断的原因及影响因素,基于信号采集系统和高速摄像系统同步采集焊接电流、焊接电压波形和电弧形态,理论分析三丝焊电弧偏移量的影响因素.结果表明：焊丝间距越大,电弧长度越短,焊接电流和电弧中断频率越小.针对三丝焊电弧中断现象,分析了电弧偏移量增大引起电弧长度增加从而造成电弧中断的原因.以三丝焊理论分析结果指导三丝GMAW焊工艺参数的选择,通过三丝GMAW焊接工艺参数的合理选择可获得无电弧中断的稳定焊接过程.     

直流电弧炉电弧位置控制

在分析直流电弧炉三维导体布置的基础上,建立了直流电弧的偏工以此作为电弧位置控制的依据,针对水冷钢棒式底电极型的直流电弧炉,阐述了其电弧位置控制的原理和系统组成,并进行了仿真研究,结果表明控制系统可以有效地纠正电弧的偏向总是并可控设定点自由控制电弧以位置。     

直流电弧炉电弧通路的模型

通过对直流电弧现象的产生,电弧的传导和输入、输出功率的分析,建立了直流电弧通路模型,为电弧的控制和偏弧的抑制提供了理论依据.     

电弧离子镀制备NiCrAlY涂层及其阻尼性能

采用电弧离子镀的方式在不锈钢基片上制备了NiCrAlY涂层.对涂层样品进行了物相分析,表面形貌观察,测定微区化学成分,储能模量和损耗模量.结果表明,利用电弧离子镀的方法可以在不锈钢基底上获得均匀的NiCrAlY涂层.制备过程中的弧电流变化对涂层的表面形貌和化学成分有一定的影响,对涂层的物相结构影响不大.为研究NiCrAlY涂层的阻尼特性,通过储能模量和损耗模量的测试结果得到涂层样品的阻尼性能,结果表明NiCrAlY涂层能明显地提高基底的阻尼性能.     

拉长电弧的等离子喷枪设计与弧压测试

针对在普通等离子喷涂的生产中,喷涂的涂层可靠性和重复性差等缺点,设计了拉长电弧的等离子喷枪．该喷枪能够提高电弧电压并减小电弧电压波动．提出了一种拉长电弧的实用喷枪结构,成功地解决了统一水冷的两喷嘴间的绝缘密封及连接问题．对喷枪测试的结果表明,喷枪的电弧电压波动幅值小．对电弧电压波形的傅里叶变换表明,电源引起的波动是这种喷枪电弧电压波动的主要因素,而喷枪电弧阳极斑点游动引起的波动很小．     

弧焊过程中多信息同步采集系统

弧焊过程中,电信号、电弧形态及光谱辐射包含着反映焊接状态的重要信息．目前对焊接过程的参数采集大多是单一的、孤立的,没有将各种信息相互联系并达到相辅相成的效果．针对这种情况,研究了一种以LabVIEW软件为基础平台,结合研华PCI-1716数据采集卡和电压电流传感器、高速摄像设备、光谱仪等设备搭建的焊接多信息同步采集系统．详细说明该系统的软件编程方法,并将该系统应用于MAG焊中,采集焊接过程的电信号、高速摄像图片信息和光谱信息,通过对数据的简要分析,检验系统的同步性．     

一种新的电弧炉电弧时域模型

由于电弧的非线性,炼钢电弧炉在生产过程中会产生大量的高次谐波,并导致供电网络的电压波动和闪变,为解决这一问题,建立了一个新的电弧炉电弧时域模型.新的电弧模型从电弧物理机理出发,选择电弧电导作为状态变量,用非线性微分方程描述,并且给出了模型参数的计算方法.通过调整模型中的参数,可以模拟电弧炉电气系统参数变化时的电弧特性.仿真结果表明,模型输出的电弧电压、电流与现场实测数据基本一致,验证了模型的正确性.     

正负半波主电流通道不同的变极性等离子弧焊

介绍了一种适合于铝镁及其合金焊接的变极性等离子弧焊新技术．此技术与由一台逆变电源为主弧电流供电、主弧正负半波共享一个电流通道等离子弧的传统技术相比,最大的不同是主弧正负半波电流由２台直流电源供电,正负半波电流分别流经２个不同的电流通道,对工件（铝）实现了变极性电流焊接．它的负半波不仅避免了传统技术因主、维弧相互干涉而造成的电弧不稳定,而且具有可靠的阴极清理作用．正负半波对焊缝成形的对比实验表明,正半波对焊缝成形起决定性作用,而负半波的影响很小,主要作用是完成对工件氧化膜的清理．