非轴对称焊接电弧物理特性光谱诊断研究

单枪双钨极TIG耦合电弧是一种新的焊接热源形式，由于电磁、热和力的相互作用，其形态不再是轴对称。为全面揭示此种电弧的焊接物理特性，本项目开展非轴对称电弧的光谱诊断新方法研究，通过对耦合电弧的谱线强度、谱线宽度等表象参数的测量，计算出耦合电弧的温度场、电子密度等物性参数的分布，进而研究双钨极电弧之间的相互作用规律，电流在耦合电弧中的分布，焊接参数的影响等，建立双钨极耦合电弧的热源模型。以往焊接电弧的光谱诊断分析都是基于轴对称电弧体，非轴对称焊接电弧的光谱诊断是个空白，也是个难点，非轴对称等离子体的谱强度不仅与径向位置有关，而且还与所测量谱强度的方位角有关，需解决多角度光谱强度扫描测量和非轴对称等离子体发射系数恢复的转换算法等两大问题。本项目的研究对于丰富焊接电弧物理知识，扩展光谱诊断的应用领域有重要意义。