等离子焊接电弧双弧现象的模拟分析

摘要

依据磁流体动力学理论，运用有限元分析软件ANSYS 构建了三维稳态下轴对称 条件下的直流正极性等离子焊接电弧的数学模型。针对造成双弧现象的原因，模拟分析了 由于电流过大、喷嘴压缩孔径过小和钨极偏心三种因素所导致的双弧现象。得到了三种情 况下双弧现象的温度场以及电流密度的分布情况，并进行了对比分析。分析结果表明，三 种情况下产生的双弧的外形并不完全相同但都由主弧和副弧组成；三种情况所产生的双弧 都使得喷嘴温度升高，特别是在阴极斑点附近的温度尤其高，最高甚至达到5000K 以上， 足以烧毁喷嘴。