基于光谱诊断的tig焊引弧过程研究

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1、摘要由予有较高的焊接质量，TIG焊在诸多行业得到了广泛的应用。引弧过程是TIG焊接时的关键一环，加深对TIG焊弓l弧物理过程及其基本性质的了解对控制焊接过程、实现良好的焊接质量有着重要意义。本文采用光谱分析的方法研究了TIG焊的提升引弧过程。利用先进的光谱分析仪器，对以低碳钢为龋极的骶G焊提升引弧过程进行了发射光谱莳观测，分析了引弧阶段贡献电子元素的切换过程。针对弓l弧过程尤其是初始时间里热平筏或局域热平衡条件难于满是的特点，本文采用了Boltzmarm图法求得激发温度、Stark展宽法计算电子密度的方法。其中，Boltzmann图

2、法允许谱线偏离局域热力学平衡，Stark展宽法与等离子体是否满足局域热力学平衡无关，为研究零

3、弧过程提供了有力的理论支持。设计了电压触发同步电路，拍摄了引弧阶段各时刻的光谱信号，计算了激发湿度移电子密度，为研究TIG焊弓

4、援的机理提供了理论与实验的定量依撵。本文总结了引弧阶段激发温度‰。和电子密度吃的转变特点，结合引弧过程的几个阶段以及电压／电流波形特点，分析了毛。和圪发生转变的原因，探讨了TIG焊芍

5、弧过程的物理意义，并将弓l弧过程和再燃弧过程进行了比较，分析了两者的相同点和不同之处。关键词：TIG焊接引弧过程光谱诊断激发湿度电子

6、密度ABSTRACTTIGweldinghasbeenwidelyappliedinvariousindustriesforitsbetterweldingquality．Arcignitionisoneoftheimportantsteps，SOtounderstandarcignitionanditsfundamentalfeaturesdeeplyismeaningfulforprocedurecontrolandqualityimprovement．Thispaperusedspectroscopicmethodtodiag

7、noseTIGarcignition。Withadvancedspectrometer,theemissionspectraofarcignitionwithlow—carbonsteel勰positivepole，Wasobserved．TheswitchingprocessofelementwhichsupplyelectronWasanalyzed．Itisdifficulttosatisfyglobalorlocalthermalbalanceatthebeginningofareignition，SOthispaperap

8、pliedBoltzmannfiguremethodtogetexcitedtemperatureandStarkbroadeningmethodtogetelectrondensity．Boltzmannfiguremethodallowsspectraoffglobalthermalbalance，andStarkbroadeningmethodhasnorelationshipwithlocalthermalbalance，SOthesemethodsprovidetheoreticalsupportforthestudyof

9、areignition．Manyjobsweredonetosupportthestudyofarcignitionmechanics，suchasdesigningtriggercircuit，takingspectrasignalandcalculatingexcitedtemperatureandelectrondensity．Thispapersummarizedthetransitionfeaturesofexcitedtemperatureandelectronicdensity．Accordingtoarcigniti

10、onstepsandthevoltageandcurrentfeature，thereasonfortheirtransitionwasanalyzedandthephysicalmeaningofareignitionwasdiscussed．Arcignitionandarcreignitionwerecompared，andtheiridentitiesanddifferencesweregiven。KEYWORDS：TIGWelding，ArcIgnition，SpectroscopicDiagnosis，ExcitedTe

11、mperature，ElectronDensityll独创性声明本入声明所呈交翡学位论文是本入在导灏指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过鹃研究残暴，也不包含为获褥苤