电阻加热金属丝材熔滴过渡的产热机制与熔化行为研究

陈树君; 苑城玮; 蒋凡; 闫志鸿; 章朋田

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电阻加热金属丝材熔滴过渡的产热机制与熔化行为研究

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根据电阻加热金属原理,提出了一种适用于空间环境的金属成形方法:电阻加热金属丝材熔敷成形技术。将金属丝材与基板短路,可编程电源输出的电流流过金属丝材与基板产生电阻热,金属丝材开始熔化与过渡。电压电流采集系统与高速摄像系统分别对电信号和图像实时同步采集,分析金属丝材熔化过程和过渡行为的电信号与图像的变化,研究电流波形和电流大小对金属熔体的影响,分析电阻加热金属丝材过程动态电阻的变化趋势,通过不同空间位置下金属熔体向基板过渡的行为,研究重力对金属熔体在过渡阶段的影响。结果表明,恒流电流加热金属丝材时,改变电流大小可以改变金属熔体的总热量,但无法精确控制加热速率和热量的输入;脉冲电流加热金属丝材时,通过脉冲个数精确控制加热速率和热量输入。在过渡阶段,当恒流电流工作时,熔体受到一个固定方向的力直至过渡;当脉冲电流工作时,熔体受力摆动过渡。2种电流分别加热金属丝材时,金属丝材的动态电阻变化趋势基本相同且与金属丝材的熔化状态对应。在地面环境下,金属熔体过渡阶段受到表面张力、电磁收缩力作用,使其可以克服重力过渡至基板,验证了电阻加热金属丝材熔敷成形技术在空间环境下的可行性。

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来源
《金属学报》 |2018年第9期|1297-1310|共14页
作者
陈树君; 苑城玮; 蒋凡; 闫志鸿; 章朋田;
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作者单位

北京工业大学机械工程与应用电子技术学院汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心;

北京100124;

北京卫星制造厂有限公司;

北京100094;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类接合方法;
关键词
可编程电源; 电阻加热; 熔体过渡; 动态电阻;

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