间歇交变纵向磁场对焊接电弧及熔池的作用机制研究

用红外热像法、小孔气压法和探针法分别测定了外加恒定磁场直流钨极氩弧的温度、等离子流力和电流密度的分布。针对多种典型材料深入的对外加间歇交变纵向磁场下焊缝组织及力学性能的影响进行试验研究并从机理上探讨了晶粒细化、降低化学成分不均匀性及减少低熔共晶物或杂质偏析程度的原因。建立了外加纵向磁场分布数值分布模型，采用有限元法计算了不同焊接条件下外加磁场分布特点。利用数值分析方法，系统研究外加纵向磁场钨极氩弧定点焊溶池及移动焊熔池流场与热场的分布规律以及外加纵向磁场对熔池流场、热场及熔池形状的影响。这无疑为我们开辟了一种低成本、高效益、细化晶粒、提高焊缝力学性能、降低焊缝结晶裂纹及气孔敏感性的先进焊接技术。