ア-ク・容融池系界面の光学的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452262
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 牛尾 誠夫 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (80029248)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池内 建二 大阪大学, 溶接工学研究所, 助教授 (10030058)

Research Abstract

界面現象が比較的観察しやすい減圧ア-ク(圧力範囲:10KPa〜70KPa)を生成し、その基礎ア-ク特性、入熱特性をしらべさらに陽極の蒸発現象については陽極近傍の光を分光し、そのスペクトル線の種類と強度によって蒸発現象について検討し、またプラズマ柱ア-クの熱力学的特性について調べ得られた結果をまとめると
(1)プラズマ柱の局所熱平衡は大気圧以上で成立し、この場合、熱力学的関係によりプラズマ柱の温度は約9000Kとなる。
(2)アルゴンア-クにおける陽極の蒸発現象はプラズマ気流の存在により影響を受け、プラズマ気流が強ければ陽極金属の蒸発は抑制される。
(3)陽極での蒸発形態は雰囲気ガスの種類によってことなり、アルゴンではア-クの中心部から、ヘリウムでは中心から少し周辺部によったところから、アルゴン+水素では低圧では周辺部からで、高圧になるにしたがって中心部からそれぞれ蒸発するようになる。
(4)減圧ア-クの陽極への入熱量は雰囲気圧によって影響を受け、高圧になるほど陽極への熱輸送量は多くなる。一方入熱効率については雰囲気圧による影響はなく、約80%である。
(5)減圧ア-クの電流電圧特性は、雰囲気圧によって影響を受け、雰囲気圧力が高くなるほどア-ク電圧は高くなる。