孙 咸

(太原理工大学 材料科学与工程学院，太原 030024)

熔化极气体保护焊(GMAW)已经成为工业各领域不可或缺的焊接工艺方法。熔滴过渡形态对焊接工艺质量和稳定性有重要影响。使用Ar或Ar+20%CO2混合气体，在大电流下可以获得熔滴的喷射过渡形态，但采用纯CO2保护气体时，即使在大电流下也不会发生喷射过渡[1-2]。然而，文献[3]报道了一种添加稀土金属焊丝、直流正接(DCEN)CO2保护气体焊接时获得了喷射过渡形态。为了提高对熔滴过渡现象的控制，有必要进一步阐明GMAW中的熔滴过渡现象，包括焊丝与电弧等离子体之间的相互作用。建立数值模型将焊丝尖端金属蒸气与电弧等离子体性质相联系，成为研究GMAW的强大工具。文献[4]报道，可以通过控制金属蒸气的电导率来调节熔滴过渡现象，从而获得纯CO2保护气体时的喷射过渡。考虑到电弧中金属蒸气对电弧特性的重要影响以及与熔滴过渡形态之间关系的复杂性[5]，继续探索电弧等离子体电导率的未知规律，对于推动该项新技术的工程应用仍然是迫切的。为此，论文从典型研究案例入手，以相关数值模拟或试验研究文献结果为分析对象，将电弧中金属蒸气特性与电弧等离子体中心的电导率相联系，探讨电弧中金属蒸气改变熔滴过渡形态的机理，分析电弧中蒸气电导率的影响因素。该项工作对于进一步揭示电弧中金属蒸气与熔滴过渡形态间的关系、推动相关理论发展、促进工程应用，具有一定参考价值和研究意义。……