焊接参数对GTAW旋转电弧性能影响的数值分析

以旋转GTAW电弧为研究对象,根据磁流体动力学理论,构建旋转GTAW电弧的数学模型。利用有限元分析软件FLUENT对三维旋转电弧的温度场、压力场和速度场进行分析计算,研究焊接参数对旋转电弧性能的影响。得到焊接电流和旋转频率对电弧形态和z轴轴线上电弧物理量影响的曲线图。为验证模拟结果是否符合实际情况,利用高速相机得到不同焊接参数下的电弧形态。在合理的参数范围内,焊接电流增大,电弧偏转变小;旋转频率增大,电弧整体偏转增大,尤其是电弧低温区。

国内外防电弧服开发及性能评价体系研究

文章介绍了防电弧服的分类和款式,阐述了防电弧材料及影响电弧防护性能的因素,对比分析了国内外防电弧服性能评价标准体系和测试技术。在此基础上,从功能性、舒适性和标准3个方面对防电弧服的未来发展进行了展望。

搅拌摩擦加工CuCr30合金微观组织及电弧烧蚀性能研究

首次采用搅拌摩擦加工(FSP)对CuCr30合金进行了加工,对比研究了FSP前后CuCr30合金的微观组织和电弧烧蚀性能。结果表明,母材中,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别为3.56~34.16μm和4.77~32.36μm;FSP后,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别细化为40~500 nm和50~329 nm。经过30次和100次击穿实验后,FSP试样的质量损失比母材分别降低了77.8%和39.2%。击穿100次后,母材和FSP试样的烧蚀面积分别为6.91和8.01 mm^(2),表明FSP试样中细化的Cr相分散了电弧能量,使得烧蚀区域均匀、分散,从而提高了CuCr30合金的电弧烧蚀性能。

电弧能量对电弧热防护性能值测试结果的影响

探讨设置不同的电弧能量对电弧热防护性能值(ATPV)测试结果的影响。介绍了ATPV测试方法,包括测试设备、试样制备及预处理、测试程序和ATPV的确定方法。通过增加或减少电弧持续时间来改变电弧能量大小,共计进行了3组63份试样的测试。结果表明:当电弧时间集中在120 ms时,最终得到的ATPV最低;电弧时间集中在160 ms时,最终得到的ATPV最高;当电弧时间覆盖120 ms~180 ms时,得到的ATPV居中,且与真实值最接近。认为:在满足标准数据点分布要求的前提下,应尽可能在不同电弧能量水平下进行测试,以保证测试数据的准确性。

面料电弧防护性能的检测方法

介绍了GB 8965.4—2022的相关内容,并就国内外面料电弧防护标准的差异进行对比分析,同时结合防电弧服测试过程中遇到的问题进行探究,为从事防电弧面料研发、设计生产、检验检测等相关人员提供技术参考。

两项防电弧纺织材料测试标准的差异分析

探讨ASTM F1959/F1959M⁃22与IEC 61482⁃1⁃1:2019中关于防电弧纺织材料电弧防护等级测试的差异。两个标准主要在传感器工作温度、正式试验前的暴露电弧能量值裸测校准试验判定方法以及监控传感器距电弧电极中心线的半径距离设置3方面存在差异。通过相关针对性的试验,详细对比分析了3方面差异的原因,并给出了相关建议。认为:在传感器的初始工作温度和温度上限方面,ASTM F1959/F1959M⁃22的设定更合理;在正式试验前的暴露电弧能量值裸测校准试验判定方法方面,IEC 61482⁃1⁃1:2019的判定方法存在不合理性,建议采用ASTM F1959/F1959M⁃22中的判定方法;在监控传感器距电弧电极中心线的半径距离r_(2)的设置条件方面,ASTM F1959/F1959M⁃22对r_(2)换挡条件设置更合理,更有利于提高试验结果的准确性。

绝缘子污秽附着及耐电弧性能分析

分析了华东地区的污闪问题的现状,推荐了使用具有良好防污特性的三伞型绝缘子作为一种防污对策的选择。以三伞型绝缘子为主对各种绝缘子的污秽特性进行了调查、分析,在此基础上提出了以开放性伞型作为防污对策的观点。还对瓷及玻璃绝缘子的耐受雷击的可靠性问题进行了分析。

铸态CuCrTeY合金抗电弧烧蚀性能研究

针对新能源汽车用铜合金的抗电弧烧蚀性能开展研究,模拟充电桩插头服役状态,在摩擦磨损条件下,研究Te、Cr和Y对铜合金抗电弧烧蚀性能的影响。结果表明:Te和Cr会降低电极首次接触放电烧蚀电流强度,而Y会增加烧蚀电流;添加合金元素会提升铜合金的硬度,并因此降低在摩擦过程中的磨损体积;在氩弧焊抗电弧烧蚀试验中,Cu-0.7Cr-0.5Te-0.1Y合金性能最佳。Cu_(2)Te相、单质Cr相及Y与Te的金属间化合物是提升铜合金抗电弧烧蚀性能的主要原因。

电弧防护面料防护性能影响因素研究进展

电弧防护服装在电力、石化等行业具有广泛应用,其电弧防护性能受到生产和使用过程中众多因素的影响。文章介绍了电弧防护面料的防护性能参数及影响因素,总结了电弧防护面料纤维组成、厚度、组织结构、透气性和颜色以及使用过程中沾染的汗液、油污、粉尘等对电弧防护性能的影响规律。文章内容可为电弧防护面料的设计开发和防护服的有效使用提供参考。

Fe掺杂Ag/SnO_(2)电接触材料的耐电弧烧蚀性能

针对Ag/SnO_(2)电接触材料耐电弧烧蚀性差的问题,利用溶胶-凝胶法制备不同Fe掺杂量SnO_(2)粉体,通过高能球磨工艺制备Fe掺杂Ag/SnO_(2)电接触材料,分别采用X射线衍射仪、紫外光谱仪、比表面积及孔径测试仪以及扫描电镜对制得的材料进行分析。结果表明:随着Fe掺杂量的增加,制得的Ag/SnO_(2)电接触材料硬度、电导率和密度先增大后减小。当Fe/Sn摩尔比为12%时,Fe掺杂Ag/SnO_(2)电接触材料的硬度、电导率和密度最大;硬度、电导率和密度分别提高了5.99%、6.73%、0.32%;Fe掺杂提高了SnO_(2)颗粒对异类分子的吸附能力和Ag与SnO_(2)颗粒的界面结合力,改善了Ag与SnO_(2)的界面润湿性,提高了Ag/SnO_(2)电接触材料的耐电弧烧蚀性。

基于SPS工艺制备的W-25 mass%Cu复合材料的组织与性能

采用放电等离子烧结(SPS)制备了W-25 mass%Cu复合材料,研究了烧结温度(900、950、1000、1050℃)对W-25 mass%Cu复合材料微观组织和性能的影响规律,重点研究了其耐电弧烧蚀行为。结果表明:采用SPS工艺制备的W-25 mass%Cu复合材料的组织分布均匀;随着烧结温度的升高,复合材料的致密度、导电率和硬度呈现出先增加后减小的趋势。当烧结温度为1000℃时,W-25 mass%Cu复合材料的综合性能最佳,其致密度、导电率和硬度最高,分别为96.7%、42.86%IACS和205.5 HB;压缩强度和断裂应变取得最大值,分别是875 MPa和26%。W颗粒的动力学生长行为研究结果表明晶格扩散是W颗粒长大的主导机制。在电弧烧蚀过程中,随着烧结温度的升高,W-25 mass%Cu复合材料表面的侵蚀区域先变小后增大、烧蚀坑逐渐变浅、烧蚀坑直径变宽。与900℃烧结制备的W-25 mass%Cu复合材料相比,1000℃烧结制备的W-25 mass%Cu复合材料的烧蚀坑直径扩大了47.3%,烧蚀坑深度降低了50%。

短路过渡电弧控制系统自调性能的分析和研究

电弧自调性能的强弱会影响电弧长度在扰动下的恢复能力,从而影响焊接电弧的稳定性和工艺性能。针对CO2短路过渡焊接电弧控制系统,建立了系统的数学模型,并分析系统的电弧自调性能及其主要影响因素。分析结果表明,焊接电源动特性对电弧自调性能的影响是决定性的。通过工艺实验证实了上述结论。在此基础上,设计了非对称电子电抗器,显著提高了CO2短路过渡焊接电弧的自调性能。

舒适阻燃防电弧面料的设计及性能测试

探讨舒适阻燃防电弧面料的设计规格。阐述了开发舒适阻燃防电弧面料的必要性。设计了4种试样规格。根据相关标准,测试了各试样的断裂强力、撕破强力、阻燃性能、热收缩率、ATPV值、Ebt值、透气率、透湿量和纬向弹性伸长率等指标。结果表明:以阻燃粘胶、芳纶和导电纤维混纺纱制成的双层组织结构面料性能较理想。认为:研发舒适阻燃防电弧面料尤其要注意混纺材料的选择,采用双层组织结构和加入弹性纤维,有利于提高面料的综合性能。

用于海洋环境下活化腐蚀防护的高性能电弧喷涂层

采用铝或锌涂层的活性腐蚀防护是热喷涂技术应用最多的领域。每年大约要消耗20,000吨的喷涂线材,并且未来需求还在增加。热喷涂技术及材料无论是单独还是一起在海洋环境下使用,都有一定的标准。海上风力发电机(OWET)要求维护间隔时间尽可能长,这可以通过使用长寿命的表面涂层来满足使用要求。目前,金属喷涂涂层主要用于OWET的高应力部件,如法兰、框架和安装面。在实验室测试的过程中,研究了多种用于OWET的双涂层体系的抗腐蚀效果,其中金属涂层关注最多。制备了不同厚度和特性的Zn/Al和Al涂层,对部分涂层进行封孔处理,并制备有机涂层形成多层涂层体系。其目的之一是制备地氧含量的防护涂层,并和目前标准的工艺进行对比。依照ISO20340标准[5]对涂层和标样涂层的抗腐蚀性能进行了25周的循环老化测试评价,评估标准为:涂层划痕处的腐蚀和渗透、涂层起泡和锈蚀程度,以及涂层与基材的结合力。测试结果表明,喷涂金属涂层是一种有效的改善材料的抗腐蚀性能方法。采用活性气体作雾化气体的电弧喷涂或冷喷涂制备Zn/Al15涂层能够提升涂层的防护效果,并且可以降低涂层的厚度,具有较好的经济前景。

钨粉粒度及组成对铜钨触头抗电弧烧蚀性能的影响

铜钨合金是高压开关电器中的重要触头材料,铜钨触头的抗电弧烧蚀性能是衡量触头优劣的重要指标。本文采用熔渗法制备了三组铜钨合金,研究了钨粉粒度及组成对合金金相组织、力学物理性能及抗电弧烧蚀性能的影响,分析了影响铜钨触头抗电弧烧损性能的原因。

《防护服装防电弧服》标准的解析

为使生产、采购企业以及检测机构更好地理解和使用GB 8965.4—2022《防护服装防电弧服》,对其进行了解读。将GB 8965.4—2022与DL/T 320—2019《个人电弧防护用品通用技术要求》的差异进行了比较和分析,包括防护面料性能要求、里料性能要求、服装质量与要求、标识与包装等。认为:GB 8965.4—2022的发布实施,强化了对防电弧服的要求,其先进性和合理性有助于企业生产、检验、采购等环节的规范化,有助于保护相关作业场所劳动者的生命安全,符合国家、行业和企业的利益要求,将为电弧防护服的研究开发提供指导。

防电弧纺织材料电弧直接测试系统的研究

有效评价防电弧纺织材料是产品开发和应用的关键,国内之前尚无电弧防护性能测试系统和测试能力,在防电弧纺织材料电弧防护等级测试方面还是空白。本文简要分析电弧的危害和防电弧织物的特性,重点介绍了防电弧纺织材料电弧直接测试系统的构建,通过直接测试系统的控制来满足防电弧面料的电弧试验参数,该测试系统的应用在全国尚属首例。该系统为国内防电弧织物的开发提供试验支持,促进国内纺织业开发出更高等级的防电弧纺织材料。

防电弧面料的开发与研究

本文介绍了防电弧面料的发展、现状及开发过程,对三种防电弧面料的生产做了简要的说明,同时根据标准要求对所开发的防电弧面料主要技术指标进行了测试,结果显示,三种产品都符合ASTM F1506-01标准的技术要求,二种产品同时符合DL/T 320-2010标准的技术要求。

改善CO_2气体保护焊机性能的有效方法

CO2气体保护焊存在飞溅大、焊缝成形差、电弧自调性能差等缺点,制约了其推广和应用。分析了飞溅成因,电源特性和焊缝成形及电弧自调性能的关系,研究和开发了一种能有效降低短路过渡气保焊飞溅的方法,针对逆变式CO2焊机提出了改善焊缝成形和提高引弧收弧性能的方法,针对晶闸管焊机解决了焊丝回烧和电弧自调性能差的问题,获得了满意的工艺效果。

SnO_2粒度对化学共沉积法AgSnO_2(12)触头材料性能的影响

选取平均粒度分别为0.5μm、2μm、5μm、8μm的SnO_2,采用化学共沉积法制备相应的AgSnO_2(12)触头材料,使用模拟试验装置在交流阻性负载下进行电寿命、耐电弧侵蚀和熔焊力等试验,考察了SnO_2粒度对AgSnO_2触头材料性能的影响。结果表明,平均粒度为0.5μm的SnO_2对AgSnO_2(12)触头材料的力学物理性能影响最大,但其模拟电性能最好。