磁控旋转电弧研究电弧等离子体具有优良的导电性。磁控旋转电弧焊的方法简而言之就是加入外部控制磁场，电弧等离子体受到外部控制磁场对其产生的非轴向作用力，通过这种方法，将电弧的运动形态和特性改变，使电弧摆动，最终达到影响焊接熔池和熔滴过渡方式的目的，目的是改善焊接工艺，并提高焊接的生产效率。80633

在焊接过程中加入的控制磁场通常有三种形式：横向磁场、纵向磁场、交变和尖角磁场，广泛使用的励磁方法有直流、交流以及脉冲励磁等[2]。外加磁场设备由电源和电磁线圈两部分构成，各部分之间相对独立，装置的体积也比较小，所以使用起来比较方便[3]。外加的控制磁场功率较小时，电能的消耗量相对较少，究其原因是其磁场强度较小，频率较低，不会对环境产生电磁污染，无接触控制，也不会对周围环境产生噪音污染。外加磁场控制的焊接技术可以用于较多材料的焊接，即能适用于普通金属材料的焊接，也可以在合金钢、钛合金、铝合金、不锈钢、铜及其合金等金属材料的焊接上得到应用[4]。外加磁场控制所应用的焊接方法也比较广泛，包括CO2气保焊、GTAW、MIG/MAG焊、等离子焊接等焊接工艺方法。

由于磁场的分布和励磁方法不同的特点，王学震运用动态变化的磁场来控制电弧，研究出了一种利用六磁极对称励磁的方法，将生成的旋转磁场作用于焊接电弧范围之内，以此来对电弧产生有效的控制，同时还能够衍生出多种形式的焊接工艺方法。另外，他进行了一系列的非熔化极气保焊试验，证明了此设备对焊接电弧的控制能力，得到了电弧在外加旋转磁场干涉下，其变化行为的运动规律，理论上证明了该装置能够使用在MIG/MAG焊上[5]。论文网

磁控旋转电弧在窄间隙熔化极气体保护焊中得到广泛地应用，电弧实质上是具有导电性的等离子体，由于生成可控电磁场的技术已经相当娴熟，所以摆动电弧的摆动幅度和周期可以实现简易调节，而且实现起来非常简单有效，但是要想真正产生磁控电弧就必须要在焊枪周围添加一个能够生成磁场的设备，磁场促使电弧旋转，此外，外界因素极易影响外加磁场的散布和强度，甚至影响到磁控电弧的稳定性。Y。H。Kang等人[6]致力于窄间隙熔化极气体保护焊磁控电弧的研究分析，找到了外加电磁场强度与窄间隙熔化极气体保护焊焊缝成形之间的关联，并且提出了在不同的焊接参数下对应的适中的磁场强度区域。罗键等人致力于研究高强厚板的高熔覆率的较窄间隙磁控电弧脉冲熔化极气体保护焊，焊接电流采用脉冲电流，熔滴过渡方式为射滴过渡方式，送丝速度快[7]。

2高速旋转电弧研究

高速旋转电弧[8]就是通过电机驱使啮合的齿轮高速旋转，以此带动导电杆、偏心导电嘴和电弧一起旋转，旋转半径为导电嘴的偏心量，旋转频率能够到达上百赫兹，如图1-1。这种电弧旋转方法的关键在于焊炬的制作，而且这种方法存在诸多缺点：

(1)齿轮相互之间的摩擦较大，使用较长时间后，由于齿轮磨损，将会导致驱动旋转不稳定；

(2)因为导电杆是高速旋转的，所以焊炬电缆不能与导电杆直接相连，这样就必须要用电刷式石墨滑块来连接焊炬电缆和导电杆，这样不仅制作繁琐，而且会因为磨损致使导电不好；

(3)导电嘴在齿轮的带动下高速旋转，可是焊丝却不会发生旋转，而是在导电嘴的带动下绕轴心作偏心旋转，焊接时导电嘴的温度很高，焊丝会磨损导电嘴，造成导电不良和送丝不畅，影响焊接质量，不能持续焊接。

高速旋转电弧窄间隙焊炬图