基于分裂阳极的非柱对称电弧电流密度分布测量方法

作     者：赵红星 杨春利 ZHAO Hongxing;YANG Chunli

作者机构：哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室哈尔滨150001 

出 版 物：《焊接学报》 (Transactions of The China Welding Institution)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：1-6,I0003页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51475105) 

主　　题：分裂阳极法 非柱对称 电流密度分布 二维高斯分布 

摘      要：电弧是弧焊过程中熔池金属熔化的能量来源,分裂阳极法是电弧阳极能量密度直接测量的有效方法之一.常规分裂阳极法是建立在电弧为柱对称结构的基础上,不适用于非柱对称电弧的阳极电流密度测量.试验提出在两条相互垂直的路径上依次进行分裂阳极电流数据采集的新方法,引入表征电弧不对称度的特征参量,进行椭圆环分割,以计算电弧阳极电流密度分布,修正分裂阳极法.通过预设的二维高斯分布的电流密度模型,检验了修正的分裂阳极法的可行性.结果表明,采用修正的分裂阳极法可以有效计算出电弧阳极电流密度分布.利用修正后的分裂阳极法实现了非柱对称侧向压缩等离子弧阳极电流密度的测量,与x方向相比,侧向压缩的等离子弧在y方向压缩明显,呈现典型的非柱对称特性.