（材料加工工程专业论文）双电极焊条单弧焊电弧特性及熔滴过渡研究.pdf

垒童垒塞童圭耋：銎塞。一 双电极焊条单弧焊电弧特性及熔滴过渡研究 摘要 双电极焊条单弧焊( t e s a w ) 怒项新的焊接发明，工件不接电源，电弧在 藏电撩褥条裙互平褥量绝缘匏诱令群芯溃都形藏，主要裁蘑髂漓薅繁热量帮蘸桂 热量熔化母材形成焊缝。该方法具有热输入调节范围大、熔台比可降到最小、熔 敷系数高、电能利用率离、焊接变形和应力小等特点，是一种优质、高效、节能 的浮攘方法，具有广溺静应震兹景。本文首次对t e s a w 懿惫弧特性和熔滚过渡 进行了深入系统的研究。 工艺性试验结果表明，当焊条类型确定后，双电极焊条焊芯闻距是决定电弧 电压静矮黧要因素，双灌稷霹条与王侔之阔豹距藤对电弧电压的影响缀小。对于 焊芯直径为4 r a m ，焊芯间距为1 2 r a m 1 7 m m 的取电极结构钢焊条( t e 4 3 0 3 ) ，在 焊接电流为1 8 0 a 2 2 0 a ，焊条弧根与工件之间豹鼹离为3 m m s m m 的条件下施焊， 霹获褥蓑辩的舞缝藏形，溶敷金藩静傀学成分帮力学佳能达到强标要求。 用高速摄像系统对t e s a w 的电弧形态进行了观察和分析，并用数字示波器 同步记录了电弧电压和电流波形。研究结果表欢，t e s a w 电弧熊在空闻任意位置 弓 燃帮懋浇，其电弧形态与传统静工件接电源的曦弧焊电弧裔较大差别。t e s a w 电弧具有不同形态，主鼹可分为集中态和分散态，并且其集中与分散程度随时间 周期性变化，相应的患弧电压也周期性变化，电弧形态与电弧电压之闫存在定 的对应关系。t e s a w 嚷弧形态与魄弧电压主要受群芯间距、辉接电流和焊条类型 影响，随焊芯间距减小，电弧趋向熊中，随焊芯间距增大，电弧趋向分散；随焊 接电流增大，电弧挺发增大，电弧集中、明亮，电弧形态周期瞧变纯豹频率变块， 焊条药皮成分强爨影响瞬极静电予发射缒力和魄弧空间的露电性，从丽影响 t e s a w 电弧的形态和电弧电压。 t e s a w 电弧具有上舞静电弧静特姓，荠照焊蕊阐距戆增大嚣上穆。在实验蹬 究鼢基硪上，建立了缛芯誊径为4 r a m 的t e 4 3 0 3 焊条t e s a w 电弧静特性数学模 型：u = 0 0 7 8 7 1 + 1 5 9 c + 3 2 5 ，公式中的系数表示了焊接电流年日焊芯间距对电孤 电压的影嚷程度，模型计算结果与实测结果窃台。樱对手t e 4 3 0 3 焊条，壤爝爆条 v 。，! 坠：，。纛耋。；：，。，。，。一 ( t d l ) 电弧静特性曲线的斜率较大，而鼹氏体不锈钢焊条( t e 0 1 9 1 0 1 6 ) 电弧 静特瞧基线戆籍率更大。t e s a w 毫弧鹣动特瞧磅究表鞠，由于热馁瞧鹣存在电弧 电压的变化滞屠于焊接电流的变化。 t e s a w 电弧可分为阳极睡、阳极焰区、过渡区、嘲擞焰区和阴极区五部分， 疆投缝区、骥极姣区分裂靠遥鞭叛区和弱极送，其蒂毫辍孑塞凄丈，墩场强凄太， 是明亮的弧柱区。过渡区带电粒子密度较小，电场强度较弱，电孤较暗。随焊接 电流增大，阴、阳极焰变长；随焊芯间距增大，过渡区范围变大、变暗；随焊芯 闽鞭减小，鬻、鞭缀焰集中。 在t e s a w 进程中，加热和熔化焊条的能量有焊芯的电阻热和魄弧热，焊条 的熔化主要依靠电弧的热量。焊芯电阻的太小对电阻热的影响很大，t e 0 - 1 9 1 0 1 6 爆蘩其蠢更太熬瀵嚣窥更块熬熔纯速度。惫强热在焊芯上瑟形残豹滠发秘一般集 中在焊条燃烧端1 6 r a m 以内。双电极焊祭的熔化速度隧焊接电流的增大和焊芯间 距的减小而增大，为单芯焊条的2 3 倍。随焊芯间距增大，双电极焊祭的熔化系 数躐夺。t e s a w 主要剥弱臻、辍强产热漆纯溽蕊，囊裁羯络浇臻繁熬擅稻弧鞋热 量髂化母材。 t e s a w 电弧对两焊芯熔化存在自调节作用，即t e s a w 电弧燃烧过程中两焊 芯端酃在龟弧中瓣长度不等，逶浮葱餐麓绦耪等速终丢乏，镬t e s a w 魄弧懋烧过 程能够稳定进行。这种自调节作用对两焊j 港燃弧端的长媵差有一定耍求，过大的 长艘麓会导致电弧熄灭。电弧自调节作用原理是由于阴、阳极区产热不问使两焊 芯麸嚣援嚣获褥热量不露，逡娥嚣簿蕊壤帮蠢舔柱区鹩长度不簿， 枣入孤程嚣中 较长的焊芯从弧柱区获得更多的热量，而加快其熔化，从而起到电弧的自调节作 用。般随焊芯间距的减小及焊接电流的增大，电弧自调节作用增强。 瘸激光营光褰速摄像系绞、数字示渡嚣及零槽菠集络濂豹方法礤究了t e s a w 的熔滴过渡。t e s a w 的熔滴过渡主要受其特殊的电弧在救电极焊条端部燃烧和套 简形状的影响，不同类型双电极焊条均以瀵壁过渡为主嚣过渡形式。双电极焊条 宅薮燃浇薅，簿蕊内铡溶纯镶先子弹芯步 铡，相应形成鬻边疆长中闻缀的套篱形 状。金属熔滴与熔渣界面张力、斑点压力和蒸发反作用力等使熔滴向焊条两侧滞 熔的药皮运动。硒气体动力、踅力、电磁力等使熔漓与烬芯分离，淞黼边滞熔药 v 1 山东大学博士学位论文 皮过渡到熔池中。双电极焊条焊芯间距、电弧电流及药皮重鬣系数的变化引起套 篝形状发生糖痘交纯，逶瑟对烙瀵豹过渡嚣为产生影蕊。t e 4 3 0 3 焊条积 t e 0 ，1 9 1 0 1 6 焊条以细熔滴渣壁过渡为主，也有少量的喷射过渡和爆炸过渡等过 渡形式，t e 0 1 9 1 0 1 6 焊条的熔滴相对粗些，喷射过渡和爆炸过渡的量也相对较 少。石墨登铸铁焊条刘以疆熔潺渣黧j 蔓渡为主。蕤滓芯阗薤静缓枣、焊接魄凌数 增大和药皮重量系数的增大，熔滴的过渡频率增大。 t e s a w 电孤稳定性与单芯焊条电弧焊( s m a w ) 明显不同。在t e s a w 中， 电弧奄压黧然存在波动，毽渡霸圭袋蓬在菜一宅鬟篷茨上方波旗。药皮成分对电 弧电压波渤幅度有影响，含有c a f 2 的不锈钢焊条波动幅度更大些。t e s a w 电弧 电压虽不断波动，但电弧燃烧过程不存在短路现致，即t e s a w 电弧比有短路过 渡斡s m a w 数龟薮更稳定。枣予t e s a w 宅弧瞧蒸蓬主要在蘩较高求乎态压静 上方波动，为保持电弧稳定燃烧也对t e s a w 焊机的外特性提出了具有较离燃烧 电压的要求。 磅究t e s a w 溶浚过渡帮毫薮稳定经蕊关系袭弱，弱、藤缀斑点一般在络漉 上，熔滴的形成、长大和过渡过程引起电弧形态的变化和电弧电压的波动，电弧 波动频率釉熔滴过渡频率基本相同：过渡熔滴尺寸较大时，电弧形态变化大，电 弧电基波臻逮太；，l 、载港漓对应夺秘交纯秘滚穗。邂漉越大，熔漓越绥，瞧黻形 态变化越小，电弧电压波动也越小。 本文的研究工作为t e s a w 的应用提供理论糖础和技术支持，丰富了烬接电 冁稻渗瀵避渡瑾论，对扩大毫嚣簿憝疲舔范围，疆离舜接厦鏊，降低龟楚滂耗， 推动电弧焊的发展具有指导意义。 关键溺：竣电辍蹲祭，擎孤簿工艺，电弧特瞧，溶涛遥渡 v i i s t u d yo na r cc h a r a c t e r i s t i c a n dm e t a lt r a n s f e r o ft w i ne 己e c 羊r o d e s i n g l ea r cw e l d i n g a b s t r a c t t w i ne l e c t r o d es i n g l ea r cw e l d i n g ( t e s a w ) i san e ww e l d i n gt e c h n o l o g yt h a t w o r k p i e c ei s n o tl i n k e dt op o w e rs o u r c e ，a r ci si g n i t e da n db u m sb e t w e e nm u t u a l p a r a l l e li n s u l a t i n gw e l d i n g r o d s ，h e a te n e r g yf r o ma r cc o l u m n a n d d r o p l e t sa r eu s e d t o m e l tw o r k - p i e c e 。t h i st e c h n o l o g yh a st h ea d v a n t a g e so f l a r g er e g u l a t i n gr a n g eo f h e a t i n p u t m i n i m u mf u s i o nr a d i o ，h i g hd e p o s i t i o nc o e f f i c i e n t ，h i g hu s a g e o fe l e c t r i c e n e r g y , l o ww e l d i n g s t r e s sa n dd e f o r m a t i o n i ti sak i n do f w e l d i n g m e t h o dw i t h h i g h q u a l i t y , h i g he f f i c i e n c ya n de n e r g yc o n s e r v a t i o n ，w h i c hh a se x t e n s i v ea p p l i c a t i o n f o r e g r o u n d 。i nt h i sp a p e r , a r cc h a r a c t e r i s t i ca n dm e t a l t r a n s f e ro ft e s a wh a v eb e e n i n v e s t i g a t e dt h o r o u g h l y a n d s y s t e m a t i c a l l yf o rt h ef i r s tt i m e i th a sb e e nf o u n dt h a tt w o - c o r es p a no f t w i ne l e c t r o d ei st h ei m p o r t a n tf a c t o rt o d e c i d ea r cv o l t a g e t h es p a c eb e t w e e nt w i ne l e c t r o d em a dt h ew o r k p i e c eh a sv e r y l i t t l ei n f l u e n c e0 1 a r c v o l t a g e f o r 出4 r a mt w i n e l e c t r o d es t r u c t u r a ls t e e lr o d ( t e 4 3 0 3 ) w h i c ht w o c o r es p a ni s1 2 m m 1 7 m m ，g o o dw e l da p p e a r a n c ec a nb e g a i n e d ，c h e m i c a lc o m p o s i t i o na n dm e c h a n i c a lp r o p e r t yo fd e p o s i t e dm e t a l sm e e tt h e n a t i o n a ls t a n d a r d s r e q u i r e m e n t ，u n d e r t h ec o n d i t i o nt h a t w e l d i n g c u r r e n ti s i8 0 a - 2 2 0 aa n dt h es p a c eb e t w e e nt w i ne l e c t r o d eb u r n i n ge n da n dw o r k p i e c ei s 3 m m - 8 m m a r cs h a p e so ft e s a wu n d e rd i f f e r e n tc o n d i t i o n sa r eo b s e r v e db ya h i g h - s p e e d c a m e r as y s t e m ，ad i g i t a lo s c i l l o s c o p ei su s e dt om e a s u r ew a v e f o r m so f a r cv o l t a g e a n dc o r r e n ts y n c h r o n o u s l y r e s u l t ss h o wt h a tt e s a w a r cc a l lb ei g n i t e da n db u r n si n t h e s p a c ea w a yf r o mw o r k - p i e c ed i f f e r e n td i s t a n c e s t h ea r cs h a p e sh a v eg r e a t l y d i f f e r e n c ef r o mt h et r a d i t i o n a lw e l d i n ga r c ，t e s a wa r ch a sd i f f e r e n ts h a p e s ，w h i c h c a dm a i n l yb ed i v i d e di n t oc e n t r a l i z a t i o n s h a p ea n dd e c e n t r a l i z a t i o ns h a p e t h e d e g r e e o fc e n t r a l i z i n ga n d d e c e n t r a l i z i n g o ft e s a wa r c c h a n g e sp e r i o d i c a l l y , c o r r e s p o n d i n g l y a r c v o l t a g ei s a l s o c h a n g e dp e r i o d i c a l l y a r cv o l t a g eh a sg o o d c o r r e s p o n d e n tr e l a t i o n s h i p t oa r c s h a p e t w o c o r es p a n ，w e l d i n gc u r r e n ta n de l e c t r o d e t y p e si n f l u e n c et h es h a p eo ft e s a wa r c w i t ht w o - c o r es p a nd e c r e a s i n g ，a r ct r e n d s c o n c e n t r a t i o n ，o nt h ec o n t r a r y , a r ct r e n d sd e c e n t r a l i z a t i o n w i t hw e l d i n gc u r r e n t v 1 i l i n c r e a s i n 墨a r cs t i f f n e s si n c r e a s e s ，a n da r c i s c o n c e n t r a t i n ga n db r i g h t ，f l u c t u a t i n g f r e q u e n c yo f t h ea r cs h a p ei n c r e a s e s c o a t i n gc o m p o s i t i o ni m p a c t ss t r o n g l yc a t h o d e e m i s s i o n i o n i z a t i o n p o t e n t i a l s o f 甜cs p a c e a n d t h e n t h e a r cs h a p e o f t e s a w t h ea r cs t a t i cc h a r a c t e r i s t i co ft e s a w i sa s c e n d a n t t h es t a t i cc h a r a c t e r i s t i c c u r v eg o e su pw i t ht h ei n c r e a s i n go f t w o - c o r es p a n 。m a t h e m a t i c a lm o d e lo f s t a t i c c h a r a c t e r i s t i cf o r 由4 r a mt e 4 3 0 3c a nb ee x p r e s s e da su = o 0 7 8 7 1 十1 5 9 c + 3 2 5 ， w h e r et h ec o e f f i c i e n t ss h o ww e l d i n gc u r r e n ta n dt w o c o r es p a ni n f l u e n c ee x t e n to n a r cv o l t a g e t h em o d e lp r e d i c t i o n sa r ei nc l o s ea g r e e m e n tw i t ht h ee x p e r i m e n t a l r e s u l t s c o m p a r i n gw i t ht e 4 3 0 3 ，t h es l o p e o ft h es t a t i cc h a r a c t e r i s t i cc u r v eo f s u r f a c i n ge l e c t r o d e ( t d l ) i sb i g ，a u s t e n i t i cs t a i n l e s ss t e e le l e c t r o d e ( t e 0 1 9 1 0 1 6 ) i s b i g g e nt h es t u d yo nt h ed y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c o ft e s a wa r ci n d i c a t e st h a tt h e c h a n g eo fa r ov o l t a g el a g s t ot h ec h a n g eo fw e l d i n gc u r r e n tb e c a u s eo ft h e r m a l i n e r t i a t e s a wa r cc a l lb ed i v i d e di n t of i v es e c t i o n s ：c a t h o d e ，c a t h o d ef l a m e ，t r a n s i t i o n ， a n o d ef l a m ea n da n o d e t h e r ea r eh i g hc h a r g e dp a r t i c l ed e n s i t y , h i g he l e c t r i c f i e l d i n t e n s i t ya n db r i g h ta r cc o l u m ns e c t i o ni nt h ec a t h o d ef l a m es e c t i o na n dt h ea n o d e f l a m es e c t i o n ，w h i c hc l o s e r e s p e c t i v e l y w i t ht h ec a t h o d es e c t i o na n dt h ea n o d e s e c t i o n w h i l e ，t h e r ea r el o wc h a r g e dp a r t i c l ed e n s i t y , w e a ke l e c t r i c - f i e l d i n t e n s i t y a n dd i ma r ci nt h et r a n s i t i o ns e c t i o n 。w i t hw e l d i n gc u r r e n ti n c r e a s i n g ，t h el e n g t ho f t h ec a t h o d ef l a m ea n dt h ea n o d ef l a m ei n c r e a s e ，w h e nt h es p a c eb e t w e e nt w oc o r e s i n e r e a s e s ，t h es c o p eo ft h et r a n s i t i o ns e c t i o n e n l a r g e sa n dt h et r a n s i t i o ns e c t i o n d a r k l e s ，o nt h ec o n t r a r y , t h ec a t h o d ef l a m ea n dt h ea n o d ef l a m ec o n c e n t r a t e d u r i n gt e s a w , t h ee n e r g yu s e df o rh e a t i n ga n dm e l t i n gt w i ne l e c t r o d ei n c l u d e s r e s i s t a n c eh e a ti nc o r er o da n da r ch e a t t h em e l t i n go f e l e c t r o d em a i n l yd e p e n d so n t h ea r ch e a t b e c a u s ec o r e w i r er e s i s t a n c e i n f l u e n c e st h e r e s i s t a n c eh e a t ， t e 0 - 1 9 * 1 0 1 6h a sh i g ht e m p e r a t u r ee v o l u t i o na n df a s t m e l t i n gr a t e 。t h er a n g eo f t e m p e r a t u r ef i e l dg e n e r a t e db yt h ea r ch e a ti na ne l e c t r o d ei sg e n e r a l l yw i t h i n16 n m l f r o mt h ee l e c t r o d ee n d t h e m e l t i n gr a t eo ft w i ne l e c t r o d ei n c r e a s e sw i 氇t h e i n c r e a s i n go fw e l d i n gc u r r e n ta n dt h ed e c r e a s i n go ft w o 。c o r es p a n ，i ti s2 。3t i m e s t h a nt h a to fs i n g l ec o r ee l e c t r o d e m e l t i n gc o e f f i c i e n td e c r e a s e sw i t h 也et w o c o r e s p a ni n c r e a s i n g i nt e s a w , h e a to fc a t h o d ea n da n o d ea r eu s e dt om e l tc o r ew 沁。 a n dh e a to f a r cc o l u m na n dc a r r i e d b yd r o p l e t sa r eu s e dt om e i t w o r k - p i e c e t h et e s a wa r oh a sas e l f - r e g u l a t i n ge f f e c to nm e l t i n go f t w oc o r e s ，t h a ti s ， d u r i n gt h ea r cb u r n i n g ，e v e ni f t h ee n d so f t w oc o r e sh a v ed i f f e r e n tl e n 篮t hi nt h ea r c ， i x a b s t r a c t t w oc o r e sc a nk e e pu n i f o r m l ym e l t i n gs p e e d ，a n dt h ea r c c a ns t a b l yb u r n t h e s e l f - r e g u l a t i n ge f f e c tr e q u i r e sas c o p eo fm i s s - d i s t a n c el e n g t ho fb u r n i n ga r c e n d ， o t h e r w i s e ，o v e r s i z em i s s d i s t a n c e o fl e n g t hc a ni n d u c ea r c e x t i n g u i s h m e n t s t h e p r i n c i p l eo f t h es e l f - r e g u l a t i n ge f f e c ti st h a td i f f e r e n th e a tp r o d u c t i o no fc a t h o d ea n d a n o d em a k et w oc o r e sl e n g t hi nt h ea r cd i f f e r e n t t h el o n g e rw e l dc o r es t r e t c h i n gi n t o t i l ea r cc o l u m ng e t sm o r eh e a tf r o mt h ea r cc o l u m nt oa c c e l e r a t ei t sm e l t i n g i n g e n e r a l ，t h es e l f r e g u l a t i o ne f f e c to f a r ci n c r e a s e sw i t ht h er e d u c i n go ft w o w c o r es p a n a n d i n c r e a s i n go fw e l d i n g c u r r e n t ， u s i n gah i g h s p e e dc a m e r a ，a na r cs h a d o w g r a p h i n gs y s t e mb a s e d0 nal a s e r s o u r c ea n dr e l a t e do p t i c a ls y s t e m ，t h em e t a lt r a n s f e ro f t e s a wh a sb e e ni n v e s t i g a t e d t h em e t a lt r a n s f e ri sm a i n l yi n f l u e n c e db ys p e c i a la r cf o r mt h a tb u r n sb e t w e e nt w o p a r a l l e lc o r e so f t h et w i ne l e c t r o d ee n d sa n ds h a p eo f s l e e v e t h ed r o p l e t so f d i f f e r e n t t y p et w i ne l e c t r o d et r a n s f o r m 诵斑f l u xw a l lg u i d e dt r a n s f e r d u r i n ga r cb u r n i n g 。 m e l t i n go f c o r ew i r ei n n e rs i d ek e e p sa h e a dt h em e l t i n go fc o r ew i r eo u t e rf l a n k ， c o r r e s p o n d i n gt of o r m i n gt h es l e e v es h a p eo fb o t hs i d e sp o i n t e da n dm i d s tc o n c a v e t h e b o u n d a r yt e n s i o nb e t w e e nm e t a ld r o p l e t sa n dm e l t i n gc o a t i n g ，s p o tp r e s s u r ea n d v a p o rp r e s s u r em a k et h ed r o p l e tt om o v et oe l e c t r o d eb o t hs i d e sd e l a y e dm e l t i n g c o a t i n g t h ed r o p l e t sa r es e p a r a t e df r o mc o r ew i r eb yg a ss t r e a mf o r c e ，g r a v i t a t i o n a l f o r c ea n de l e c t r o m a g n e t i ct b r c e ，a n dt r a n s f e rt o w e l d i n gp o o la l o n gb o t hs i d e s d e l a y e dm e l t i n gc o a t i n g ，t h et w o - c o i es p a n ，t h ew e l d i n gc u r r e n ta n dt h eg r a v i t y c o e f f i c i e n to f c o a t i n gi n f l u e n c es l e e v es h a p ea n dt h e nm e t a lt r a n s f e rb e h a v i o r f o r t e 4 3 0 3a n dt e 0 - 1 9 - 1 0 1 6 ，t h ed r o p l e t st r a n s f o r mm a i n l yi nf o r mo ft h i n g l o b u l a r w a l tg u i d e dt r a n s f e r , f o l l o w i n gb yaf e w e x p l o s i v et r a n s f e ra n ds p r a yt r a n s f e r t h e d r o p l e t so f t e 0 - 1 9 * 1 0 1 6a r ec o a r s ea n dt h ea m o u n t o f e x p l o s i v ea n ds p r a yt r a n s f e ri s l o w ，t h ed r o p l e t so fg r a p h i t et y p ec a s ti r o nt w i ne l e c t r o d et r a n s f o r m m a i n l yw i t h c o a r s ed r o pf l u xw a l lg u i d e dt r a n s f e r w i t ht h ed e c r e a s i n go ft w o c o r es p a no f t w i n e l e c t r o d e ，t h ei n c r e a s i n go fa r cc u r r e n ta n d g r a v i t y c o e f f i c i e n to fc o a t i n g ，t h e t r a n s i t i o n 螽e q u e n e yi n c r e a s e s t h es t a b i l i t yo ft e s a wa r ci s o b v i o u s l yd i f f e r e n tf r o ms h i e l d e dm e t a la r c w e l d i n g ( s m a w ) ，d u r i n gt e s a w , t h e a r cv o l t a g ef l u c t u a t e sc e a s e l e s s l y , b u tt h ea r c v o l t a g ef l u c t u a t e sm a i n l ya b o v eac e r t a i nv o l t a g e v a l u e 。c o a t i n gi n g r e d i e n t s h a s i n f l u e n c eo nt h ea r c v o l t a g ef l u c t u a t i o na m p l i t u d e ，s u c ha st h e a r cf l u c t u a t i o n a m p l i t u d eo ft e 0 - 1 9 - 1 0 - 1 6t h a tc o n t m n sc a f 2i sl a r g e t h o u g ht h ea r c v o l t a g eo f t e s a wf l u c t u a t e sc o n t i n u o u s l y , t h e r ei sn o tt h e p h e n o m e n o no f s h o r tc i r c u i ti nt h e x 山东炙学博士学位论文 c o m b u s t i o np r o c e s so fa r c ，s ot e s a wa r ci sr e l a t i v e l ym o r es t a b l et h a nt h ea r co f s m a wi nw h i c ht h e r ei ss h o r tc i r c u i tt r a n s f e r s i n c et h ea r cv o l t a g eo ft e s a 、v f l u c t u a t e sm a i n l ya b o v eac e r t a i nh i 醇e rv o l t a g e ，h i g h e rc o m b u s t i o nv o l t a g ef o rt h e e x t e r n a lc h a r a c t e r i s t i co ft e s a ww e l d e ri s r e q u i r e d t om a i n t a i nt h e s t e a d y c o m b u s t i o no f a r e t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nm e t a lt r a u s f e ra n da r cs t a b i l i t yh a sb e e ns t u d i e d + t h e r e s u l ts h o w st h a tc a t h o d es p o ta n da n o d es p o tl o c a t ea tt h ed r o p l e t s ，t h ef o r m a t i o n ， g r o w t h a n dt r a n s f o r m a t i o no ft h e d r o p l e t s i n d u c et h e c h a n g eo fa r cs h a p e a n d f l u c t u a t i o no fa r cv o l t a g e ，t h ef l u c t u a t i o nf r e q u e n c yo fa r cv o l t a g ei s e q u a lt ot h e f r e q u e n c yo f m e t a lt r a n s f e r l a r g ed r o p l e tc o r r e s p o n d st ol a r g ec h a n g eo fa r cs h a p e ， a n dl a r g ef l u c t u a t i o no fa r cv o l t a g e t h eh i g h e rt h ec u r r e n ti s ，t h es m a l l e rt h es i z eo f d r o p l e t s ，t h ec h a n g eo f a r cs h a p e ，a n dt h ef l u c t u a t i o no fa r c v o l t a g e a r e t h i sd i s s e r t a t i o ne s t a b l i s h e st h et h e o r e t i c a lb a s i sa n dt e c h n i c a ls u p p o r tf o rt h e a p p l i c a t i o no ft e s a w , e n r i c h e st h et h e o r yo f w e l d i n ga r ca n dm e t a lt r a n s f e r , h a s g u i d a n c em e a n i n gt o e n l a r g i n gt h ea p p l i c a t i o ns c o p eo fa r c w e l d i n g ，i m p r o v i n g w e l d i n gq u a n t i t y , r e d u c i n ge l e c t r i ce n e r g yc o n s u m p t i o na n d p r o m o t i n ga r cw e l d i n g d e v e l o p m e n t 。 k e yw o r d s ：t w i n e l e c t r o d e ，s i n g l ea r cw e l d i n gt e c h n o l o g y , a r cc h a r a c t e r i s t i c m e t a lt r a n s f e r x i 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：取龄日期：鱼虫丛 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：垒坚! ：导师签名： 缩写飘符号说明 缩写及符号说弱 t e 一t w i n e l e c t r o d e 双电极焊条 t e s a w t w i ne l e c t r o d es i n g l ea r cw e l d i n g ，戳电极焊条单弧爆 s m a w s h i e l d e dm e t a la r cw e m i n 舀药皮焊条泡魏浑 g t a w g a s t u n g s t e n a r cw e l d i n g ，钨极气体保护焊 g m a w 一一g a s m e t a la r cw e l d i n g ，熔化极气体保护焊 f c a w f l u xc o r e da r cw e l d i n g ，药芯簿丝电弧烽 s a w s u b m e r g e d a r cw e l d i n g ，埋弧焊 p a w p l a s m aa r cw e l d i n g ，等离子弧焊 d c r p d i r e c tc u r r e n tr e v e r s e dp o l a r i t y , 壹浚菠犊 d c s p d i r e c