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题名高压环境等离子切割电弧数值模拟
被引量：2
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作者
王路明
高辉
周灿丰
陈林柯
佟浩东
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机构
北京石油化工学院
中国石油大学(北京)
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出处
《焊接》
北大核心
2021年第5期15-19,63,64,共7页
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基金
盾构与镗孔技术国家重点实验室开放基金项目(SKLST-2018-K01)
北京石油化工学院重要科研成果培育项目(PCF-011)。
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文摘
以等离子弧为研究对象,在基本假设下通过Ansys-workbench软件建立了喷嘴处二维轴对称有限元数学模型,并对模型进行了网格划分。基于磁流体动力学和电弧等离子体理论,建立了空气等离子电弧模型的控制方程和边界条件,在Flunent软件中利用用户自定义方程UDF命令添加电弧控制方程中的源项及空气等离子的物性参数,导入UDF命令对电弧模型进行编译求解。模拟结果表明,在相同焊接电流下,随着环境压力的增大,空气等离子切割电弧最高温度呈现下降的趋势。以2 MPa高压焊接试验舱为基础,建立了高压环境等离子弧切割试验系统,该系统主要由高气压等离子弧切割电源、自动切割小车、电弧监视装置等组成。通过设计的行输出变压器实现了0.4 MPa下的稳定起弧,基于此开展了常压和高压下的等离子弧切割试验,研究了压力对等离子电弧形状的影响。
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关键词
高压环境
等离子切割
电弧
温度场
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Keywords
high pressure environment
plasma cutting
arc
temperature field
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分类号
TG483
[金属学及工艺—焊接]
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题名高气压环境等离子弧行为与工艺研究
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作者
李勇
佟浩东
高辉
周灿丰
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机构
北京石油化工学院
北京市高等学校能源工程先进连接技术中心
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出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期82-89,I0008,共9页
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基金
盾构与镗孔技术国家重点实验室开放基金项目(SKLST-2018-K01)
北京石油化工学院重要科研成果培育项目(PCF-011)
+1 种基金
北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划-高水平创新团队建设计划(BPHR20220110)
面向北京高端制造业的高水平应用型科研成果孵化转化平台建设(11000023T000002199202)。
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文摘
等离子弧切割技术因其高效稳定的工艺优势被广泛应用于工业领域.文中以空气等离子弧为研究对象,通过COMSOL Multiphysics软件建立了喷嘴结构的二维轴对称有限元数学模型,并对电弧磁流体模型进行了优化.基于磁流体动力学和电弧等离子体理论,选用等离子平衡放电多物理场接口,并确立了空气等离子电弧模型的控制方程和边界条件,实现对电弧模型的编译求解.仿真结果表明,在引弧电流一致的条件下,随着环境压力的增加,电弧在温度分布和速度分布上均呈现收缩的态势.基于3 MPa高压焊接试验舱,搭建了高压环境等离子弧切割实验系统,通过对气路和非高频引弧电路的优化设计,实现了环境压力为0.1~0.7 MPa的稳定起弧.并基于此开展了高压梯度下的等离子弧切割实验,并结合切割质量指标研究了环境压力对等离子弧电离行为的影响.
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关键词
高压环境
等离子弧电离行为
引弧
切割工艺
仿真试验
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Keywords
high voltage environment
plasma arc ionization ionization behavior
arc striking
cutting process
simulation test
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分类号
TG483
[金属学及工艺—焊接]
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