外加縱向磁場焊接技術近年來得到了不斷的研究與應用。通過在焊槍上安裝電磁線圈,將電磁線圈通上勵磁電源,高速攝像機便在電弧區域產生所需的間歇交變縱向磁場。外加縱向磁場可以促使電弧旋轉并改變電弧弧柱等離子流和電流密度的徑向分布,它可以有效地攪拌焊接熔池,改變焊接熔池金屬的結晶狀況,進而影響母材的加熱熔化和焊縫成形,提高焊縫質量.
采用的外加磁場是一種以一定頻率間歇交變的縱向磁場,占空比為50%。該磁場由安裝在焊槍上的激磁線圈產生,激磁電流由自制的激磁電源產生,產生磁力線方向與電弧軸線平行同軸的縱向磁場,激磁電流大小和磁場頻率均可獨立調節。利用千眼狼5F系列高速攝像機外加縱向磁場作用下的MIG焊接電弧,對電弧形態的變化進行研究。
通過高速攝像機可以明顯看出,在外加間歇交變縱向磁場的作用下,MIG焊接電弧沿著焊絲軸向發生逆時針和順時針交替變化的旋轉運動。磁場頻率一定時,隨著激磁電流的增大電弧擴張、亮度變小、電弧電流減小;激磁電流一定時,隨著磁場頻率的增大,焊接電弧旋轉頻率變大。在外加縱向磁場作用下,熔滴形態發生橢球形變化,焊接電弧隨著熔滴形態的變化而改變。激磁電流為0.5~0.8 A時,隨著激磁電流的增大,焊接電流衰減幅度較大;激磁電流為0.8~1.5 A時,隨著激磁電流的增大,焊接電流衰減幅度減小,逐漸趨于平緩。