本项目以小电流条件下非热平衡状态电弧的电、热性质为研究重点,同时观测非热平衡态电弧向热平衡态电弧转变的条件及过程。研究工作的特点是(1)采用高分辨率的基于脉冲激光散射效应的光谱诊断系统,对非热平衡状态下的焊接电弧等离子体物理量进行精确观测和分析,实现电弧过程中存在的两种热平衡状态(具有下降伏安特性的非热平衡电弧状态和具有平坦上升伏安特性的热平衡电弧状态)的电、热性质及其转换条件的认识。(2)本研
本项目以动态电弧的电、热性质为研究重点,采用高分辨率的光谱系统,分别对不同条件下的焊接电弧物理过程进行了观测和分析。研究工作取得了以下成果(1)实现了对正弦交流、变极性交流等电弧过零时段电子数密度的诊断,提供了关于交流电弧连续性与稳定性的物理基础,提出了以电子碰撞模式进行能量传递的基本条件及实验依据;(2)以引弧过程为例,对焊接过程的弛豫状态进行了诊断,加深了对于电弧放电的电离条件、平衡性质等的认识。对提高引弧成功率等实际应用具有指导作用;(3)对不同电流模式的电弧过程进行了激发温度、平均电子数密度及其宏观电参数相关性的分析与对比,建立了焊接电弧的热物理性质及其工艺特点之间的联系。