アークプラズマに与える陽極境界層中の金属蒸発原子の影響

阳极边界层金属蒸发原子对电弧等离子体的影响

• 批准号: 06750739
• 负责人: 田中 学
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750739/
• 关键词: アーク放電; 陽極; 境界層; 金属蒸気; 電子密度; 分光分析

アークプラズマを用いた溶接現象は,作動ガスの組成や対象母材(陽極)の化学組成の影響を強く受けることは広く知られている.しかし,溶接現象がそれらになぜ影響されるのか,あるいは,どのようなメカニズムで影響を受けるのか等はほとんど理解されていない.そこで本研究では,溶融陽極から蒸発した金属原子がアークプラズマ中に存在する場合に研究のターゲットを絞り,光学的手法を用いてアーク・陽極境界層の形態に与える金属蒸発原子の影響を明らかにすることを目的としている.研究の方針としては,当研究室において本研究と平行して行っている,陽極が溶融しない場合(水冷銅陽極を用いた場合)のアーク・陽極境界層の観察結果と比較することによって,本研究で得られた実験データを研究成果にまとめ上げるものとする.なお,溶融純金属として,Cu,Al,Tiを選定し,溶融合金として軟鋼を選定した.アーク電流50Aの場合,分光計測の結果から,溶融金属の種類に関わらず,境界層において電子密度が減少することが示された.一方,アーク電流150Aの場合,同様の分光計測の結果から,溶融金属の種類に関わらず,境界層の電子密度はアーク電流50Aの場合に比べてかなり高く,境界層においてほとんど変化しないことが示された.これらの結果は共に水冷銅陽極を用いた場合と全く一致した.したがって,金属蒸発原子は境界層で生じている物理形態を本質的に変えるものではないことが結論づけられる.本研究では,アーク電流が50Aの場合と150Aの場合の2条件でしか実験を行っていないが,アーク・陽極境界層に与える金属蒸発原子の影響や金属種類の影響は,恐らく,低電流アークで見られる形態から高電流アークで見られる形態への遷移条件(電流値)がシフトすることにあると推察される.

众所周知，使用ARC血浆的焊接现象受到操作气体组成的强烈影响，并且目标碱材料的化学成分（阳极）几乎不了解。当从弧阳极中蒸发的金属原子在电弧等离子体中蒸发并使用光学方法。实验室与这项研究并行进行，如果阳极与弧 /巨型边界层的观察结果进行比较（当使用水冷的青铜阳极），则本研究中获得的实验数据应为总结到研究结果。另一方面，在弧电流150a的情况下，相同的光谱测量结果表明，边界层的电子密度大大高于弧电流50a金属，并且不在边界层中发生变化。在这项研究中。 （当前值）从高电流弧中发现的形式到形式（当前值）的形式被移动。