电弧等离子体加工中温度与热应力研究

作者：吴琪; 惠迎雪^*; 赵吉武; 边寒寒; 彭雨薇

来源：西安工业大学学报, 2022, 42(02): 147-156.

DOI：10.16185/j.jxatu.edu.cn.2022.02.301

• 电弧
• 等离子体
• 热应力
• 熔融石英

为探究电弧等离子体对熔融石英的热去除加工方法的可行性，采用有限元数值模拟分析方法建立电弧等离子体作用下熔融石英的表面温度与热应力模型，分析电弧加工参数变化对熔融石英表面温度以及热应力分布的影响。仿真分析结果表明：电弧等离子体炬产生的热量能够使得熔融石英表面温度在0.2～0.35 s内达到2 100 K至2 450 K之间，可保证被加工材料表面温度处于熔融区间，形成微流动填补质量缺陷。在工件表面驻留时间小于0.3 s时，可避免气化损伤，保证材料处于熔融态，产生的拉应力最大值为42.25 MPa,压应力最大值约为781.65 MPa,均小于损伤强度阈值。该方法可实现对熔融石英无热应力损伤的热去除加工。

• 单位
  西安工业大学