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。     

外加纵向磁场移动焊接熔池流场和传热耦合分析

建立了外加纵向磁场移动(GasTungsten Arc Welding，简称GTAW)三维熔池中的电磁场、流场与热场的数学模型，利用ANSYS软件所提供的多耦合场分析功能，对熔池中电流密度与通电线圈产生的磁场分布，以及外加纵向磁场作用下移动GTAW三维熔池的流场与热场进行了研究．研究发现，熔池中的电流密度在熔池中心以外的某一环形区域达到最大值，空心圆柱线圈产生的磁场可以近似为纵向磁场，而且在外加纵向磁场作用下，焊接熔池液态金属做高速旋转运动(0．23m／s)，可使熔池呈现“宽而浅”的形状．     

具有纵向磁场结构真空灭弧室的研究

本文分析了两种纵向磁场的真空灭弧室并讨论了其优点。一种为双边纵向磁场线圈,而另一种为单边纵向磁场线圈。文中阐述了电极表面上的纵向磁场分布和如何来选择纵向磁场强度。此外,还介绍了用具有引弧装置的合成迥路来作开断电流试验的方法,同时分析了试验结果。     

高锰钢薄板MAG焊工艺验试研究

采用大电流、细直径焊丝、高速送丝MAG焊工艺,对轧制的高锰钢薄板进行了焊接。分析了焊接接头组织及性能,得出了MAG焊焊接高锰钢的可行性。     

外加纵向磁场惰性气体保护钨极电弧焊接熔池流动模型

在惰性气体保护钨极电弧焊接（GTAW）过程中,引入纵向磁场焊接,它是以LD10CS铝合金炙焊接材料,水冷紫铜板为阳极,实验用探针法测定外加纵向磁场GTAW焊接电弧电流密度的径向分布,。并在此基础上用磁流函数法详细推导了外加纵向磁场GTAW焊接熔池流体所有体积力的表达式,建立了外加纵向磁场作用下焊接熔池流体流动和传热过程的新模型,该模型考虑了外加纵向磁场的附加作用,使之更能接近外加纵向磁场GTAW焊接的实际,为外中纵向磁场GTAW焊接机理的研究提供了条件。     

2(1/4)Cr-1Mo 耐热钢脉冲 MAG 焊试验研究

本文采用脉冲ＭＡＧ焊接工艺方法,在不予热条件下,对２１４Ｃｒ－１Ｍｏ耐热钢进行了焊接。观察分析了焊接接头的组织及性能。得出了这种方法焊接对热作用敏感的２１４Ｃｒ－１Ｍｏ耐热钢的可行性。     

纵向磁场约束等离子弧的试验研究

本文进行了纵向磁场约束等离子弧加工试验，并分析了受约束等离子弧的加工质量，阐述了纵向磁场约束等离子弧的机理。     

TIG焊外加间歇交变纵向磁场的数值计算

针对奥氏体不锈钢ＴＩＧ焊接时,与电极同轴的单个轴对称空心圆柱线圈在双向脉冲矩形励磁电流作用下产生的间歇交变纵向磁场,采用无瑕点单积分磁场的数学模型,对ＴＩＧ焊外加间歇交变纵向磁场进行了数值计算,该方法具有模型简单,计算速度快和精度高等优点,在此基础上,讨论了该间歇交变纵向磁场的分布,磁场的均匀性及其纵向分量与横向分量的比率等规律,为深入研究外加磁场对ＴＩＧ焊的影响奠定了良好的基础。     

高速MIG/MAG焊技术的现状及近展

本论述介绍了目前高速MIG/MAG焊方法的发展现状,分析了高速MIG/MAG焊时易发生的主要缺陷及产生原因,以及复合焊、旁路焊接及磁控大电流MAG等高速MIG/MAG焊方法的结构、原理及特点,并对高速MIG/MAG焊接技术的进行了展望。     

纵向磁场作用下的钨极氩弧焊电弧温度场

通过采集钨极氩弧焊电孤单色图像,采用Fowler-Milne法得到了纵向磁场作用下的电弧温度场,研究了磁感应强度、焊接电流和弧长对电弧温度场的影响.结果表明:在纵向磁场作用下,电弧温度整体降低,电孤体下部出现低温腔;电孤温度场受磁感应强度、焊接电流及弧长的影响.结合电弧图像及温度场在纵向磁场作用下的变化规律,对纵向磁场作用下电弧的演变过程进行了描述:随着磁感应强度增大,在洛仑兹力与自磁收缩力的共同作用下电弧出现先扩张后收缩的现象;随着弧长变长,低温腔变大,阳极附近电孤中心温度变低,且温度半径变大;随着焊接电流的增大,电孤作用半径及电弧的温度半径变大.     

旋转磁场对激光焊缝金属显微组织的影响

研究了旋转磁场对激光焊304不锈钢、Al-12Si合金焊缝金属显微组织,以及304不锈钢与Al-12Si合金连接缺陷的影响．研究结果表明：旋转磁场能有效地对激光焊熔池中液态304不锈钢、A1：12Si合金进行搅拌,抑制柱状晶的产生,细化焊缝金属晶粒．磁场的旋转速率越高,对液态的电磁搅拌作用越强,焊缝金属的晶粒越细小、Al-12Si合金共晶组织越均匀．旋转磁场能消除304不锈钢与Al-12Si合金激光焊焊缝金属中的缺陷,提高304不锈钢与Al-12Si合金焊接接头的性能．     

脉冲强磁场内高温超导传输特性实验技术

研究了强磁场发生电源-高储能的电容器组的组成、极性改变方式与工作原理;阐述了脉冲磁体的设计原则、材料选型与冷却方式;分析了探测线圈的电压波形与磁场强度波形;对低温保持器的外形结构、机械减震系统进行了详细的描述.在完成探针结构及测量电路设计后,对高温超导薄膜YBa2Cu3O6.5的传输特性进行了实验研究.实验表明,得到的电阻率与温度的关系曲线ρ(T)在YBa2Cu3O6.5的超导电性发生区域内具有常态绝缘体特征.     

利用梯度磁场实现空气中氧气富集的实验研究

提出了一种新的利用梯度磁场实现空气中氧气富集的方法:用两块相距一定距离的磁铁异极相对围成一个四周边界开放的磁场空间,其边界处存在着指向空间内部的场强梯度. 进入磁场空间的气体中氧分子在通过边界流出时将受到磁化力的阻碍作用,这样就在磁场空间内部尤其是远离空气入口位置,氧分子得到富集. 该方法最突出的特点在于,可有效避免由于气体湍流、分子的布朗运动以及扩散作用所造成的再混合. 磁体材料为钕铁硼,尺寸为78mm×38mm×30mm,所围空间的尺寸为78m×38mm×1mm. 实验结果表明:磁场空间内氧体积分数增加最多的地方出现在距空气入口最远边界处,在一定空气入口流量范围内(≤60mL·min-1),进出口空气流量比存在一个最佳值,使磁场空间内各处的氧体积分数达到最大;在本文实验条件下,该值在2.0左右,当进出口流量分别为40mL·min-1和20mL·min-1时,出口气体氧的体积分数增量可达到0.65%.     

Effect of frequency and intensity of rotating magneticfield on the microstructures of Pb-Sn alloys

The solidification microstructures of Pb-45% Sn hypoeutectic and Pb-85%Sn hypereutectic alloys were studied in rotating magnetic field （RMF）. A transition of primary phase from dendrite to spherical growth was caused by the RMF, which simultaneously fractured and fined grains. The fracture and refinement increased first and then decreased with the increase in RMF intensity. When magnetic intensity exceeded a critical value, the size of the primary phase became bigger on the contrary. Therefore, there existed an optimum value of magnetic intensity in fracture and refinement of grain. Moreover, the rotating frequency determined the skin depth of magnetic field, and further affected the homogenization of temperature and solute. The rotating frequency and magnetic intensity were key factors affecting refinement and uniformity of solidification microstructures. The introduction of RMF not only changed the solidification thermodynamics, but also led to a reduction in Gibbs free energy associated with the formation of critical crystal nucleus and atom diffusion activation energy, thus enhancing the rate of nucleation.     

纵向涡强化片式散热器换热性能的数值分析

为提高油浸式变压器用片式散热器的综合换热性能,在散热器空气侧安装新型六边形翼涡流发生器,通过数值模拟研究涡流发生器的纵向间距、攻角以及形状对片式散热器换热性能的影响,并运用场协同原理从速度场和温度场相协同的角度阐述纵向涡强化换热的机理。结果表明：同等面积下六边形翼的阻力因子较矩形翼有所增大,但其努塞尔数的提高更加显著;当六边形翼C涡流发生器布置间距为60 mm、攻角45°时,速度矢量与热流矢量间的夹角最小,速度场和温度梯度场协同性最好,散热器综合换热性能最佳,比普通片式散热器的综合换热性能提高26.52%。     

强磁场对球墨铸铁退火处理的影响

研究了强磁场对退火处理球墨铸铁力学性能以及渗碳体分解、碳扩散的影响．在平行试样方向上施加强磁场进行退火处理后，球铁的拉伸强度、硬度降低．延伸率、断面收缩率升高．SEM分析表明，施加强磁场能够显著地提高渗碳体分解和碳扩散的速度．磁化力F是加速渗碳体溶解和碳扩散的驱动力，通过推导可以得出单位体积力F的表达式。     

稳态强磁场技术及科学意义

 强磁场极端实验条件为基础科学研究工作提供了新的机遇。介绍了稳态强磁场技术及科学意义,并展望了中国未来的强磁场技术。     

稳态强磁场技术与科学研究

强磁场条件为材料、物理、化学、生命科学等多学科的前沿探索提供了难得的机遇.国际上欧美日等国已经开展强磁场技术与科学研究多年,在多学科领域获得了大量的重大创新成果.国家发展改革委员会于2008年批准建设我国的强磁场重大科技基础设施,其中的稳态强磁场实验装置包含10台强磁场磁体装置和一系列实验系统.该项目即将完全竣工,已建成的磁体装置和实验系统已投入试运行,并向科学界用户开放共享.本文综述国际上稳态强磁场技术及科学发展情况,并简要介绍我国稳态强磁场实验装置及正在其上开展的多学科研究.     

强磁场对Al-12.6%Si合金变质效果影响

研究了强磁场对共晶铝硅合金变质效果的影响．对共晶Al—12．6％Si合金进行Na盐变质处理,发现施加强磁场的条件下,在变质剂反应温度下保温20min,共晶硅细化,并呈现一定程度的粒状化,其变质效果明显优于不施加强磁场．760℃下延长保温时间至40min,未施加强磁场条件下的试样出现严重的变质衰退现象,施加强磁场的试样变质衰退现象相对教轻．在施加强磁场条件下,即使保温40min,其变质效果也优于不施加强磁场时保温20min时的,即强磁场具有一定的延长变质有效时间的作用．分析认为强磁场抑制对流是其中的原因之一．     

梯度磁场中燃煤PM10聚并实验

在永磁环梯度磁场中对0.023～9.318 μm粒径范围内东胜煤灰和大同煤灰进行了聚并实验研究.采用流化床气溶胶发生器对飞灰进行气溶胶化,采用低压电称冲击器在线测量聚并前后飞灰粒子的数目浓度.结果表明:在相同条件下,磁性较强的东胜煤灰粒子的聚并脱除效率高于磁性较弱的大同煤灰粒子的聚并脱除效率;增大飞灰粒子质量浓度或延长粒子的聚并时间,飞灰粒子的分级聚并脱除效率和整体聚并脱除效率提高,且东胜煤灰比大同煤灰整体脱除效率提高更为迅速;提高气流平均速度,飞灰粒子的分级聚并脱除效率和整体聚并脱除效率降低;中间粒径粒子的聚并脱除效率高于小粒子和大粒子的聚并脱除效率;随整体聚并脱除效率的提高,分级聚并脱除效率最大值对应的粒径减小,粒子数目中位直径减小.