等离子弧的压缩特性分析?

“从等离子粉末堆焊的发展现状”可知，目前堆焊水平普遍处于高熔敷速度高稀释率或低熔敷速度低稀释率两种状态。高稀释率意味着所堆敷的贵重合金被母材金属严重冲淡，堆焊效果变差，而低熔敷速度又造成生产效率低下。人们在追求大熔敷速度的同时总是希望将稀释率控制得尽量小。稀释率的大小决定着堆焊层的质量及贵重合金的利用率，稀释率越低意味着堆焊层合金成分被母材冲淡的程度越小，其合金纯度也越高，在同样满足使用要求的前提下，焊层数少。因无需进行多层焊接，堆焊质量也容易保证。为实现高效、低稀释率等离子堆焊效果，本文首先对等离子弧进行了分析和研究。

因氩气是等离子弧最常见的保护气体，所下均以氩等离子电弧作为研究对象。首先确定假定条件：

1.电弧弧柱是柱对称的；

2.电弧弧柱内部与外部无宏观介质流动；

3.电弧弧柱的辐射忽略不计；

4.定常工况，能量平衡方程，并根据弧压最小原理，采用数值近似求解法求解，从而求出了随电流和喷嘴半径变化时的温度变化情况。

等离子弧的特性分析 

等离子弧作为堆焊的热源，其性质同一般自由 电弧相比，主要是受到喷嘴的电弧通道压缩、气体压缩和水冷压缩，使得电弧更加集中，电流密度增大。若能知道其压缩情况和电弧温度、电场强度以及其它特性参数之间的关系，对焊枪的合理设计和工艺参数的正确选择是十分有益的。不同喷嘴半径下电流与弧柱沮鹰的关系。

由图可见，当电流增大时，等离子弧温度升高；当喷嘴尺寸减小时，等离子弧温度升高，且电场强度也增大。这说明喷嘴尺寸减小，大了电弧的压缩增程度，使电弧温度升高，同时也使弧压升高。