中文摘要：

针对传统钨极氩弧焊固有的热输入量小、效率低等缺点，提出"单枪双钨极耦合焊接电弧"这一新型的热源形式。强烈的电磁、热和力的相互作用，使耦合焊接电弧的物理特性既不同于单个电弧，也有别于两个电弧的简单叠加，带来新的未知的特性。本项目研究不同钨极间距（1－5mm）和不同电流波形相位组合下，耦合焊接电弧的电弧形态、电弧压力分布、温度场分布、电流密度分布、传热机理、工艺特点等，揭示此种电弧的物理特性，充分利用

结论摘要：

单枪双钨极耦合电弧作为一种新型的焊接热源形式，其物理特性既不同于单个电弧，也有别于两个电弧的简单叠加，带来新的未知的特性。本项目从耦合电弧的电弧形态、电弧压力分布、电弧静特性、电流密度分布、热特性、工艺特点等方面进行了详细的研究。结果表明由于Lorentz力的作用，此耦合电弧不再是轴对称，其横截面是椭圆形；耦合电弧压力分布呈现近似椭圆形，椭圆长轴与焊接方向相同，耦合电弧压力峰值远小于单弧压力，即使在大电流下，耦合电弧的电弧压力仍保持在低水平；耦合电弧阳极电流密度峰值小于相同焊接参数下的单弧，电流密度呈现椭圆形分布；在相同焊接电流下，耦合电弧电压比常规单弧小。根据耦合电弧的物理特性研究结果，确定了耦合电弧的热源分布模型，并对耦合电弧的热过程和焊缝成形进行了数值模拟和工艺实验研究。研究结果表明，耦合电弧由于其独特的物理特性，在薄板高速焊和厚板高熔敷率焊接方面有优越性，从而扩大了TIG焊的应用领域。本项目拓宽了电弧研究对象，丰富了焊接电弧物理知识，具有一定的理论和应用价值。项目已发表论文4篇，授权专利1项，培养硕士研究生1名，博士研究生1名。部分研究成果得到国外同行的关注。