该文根据磁流体动力学理论,应用流体动力学方程和麦克斯韦方程,建立了直流TIG焊电弧轴对称数学模型,并以之模拟焊接电弧的热过程和流体流动.模型中采用了符合实际的具有尖端的阴极形状,选取合理的边界条件,氩气物性参数对温度高度非线性,计算电场时将阴极和弧柱区结合起来,避免对阴极电流密度分布的假设.在ANSYS软件分析中采用模块化计算,分别建立电场、电磁场和流场的几何模型,相互调用计算结果迭代运算.该文采用小孔法,运用U型压力计测量了直流TIG焊电弧阳极压力的径向分布,分析了焊接规范参数对阳极电弧压力分布的影响,实验结果表明,在本实验条件下,阳极电弧压力与双面指数分布规律较为符合.另外采用探针法测量了直流TIG焊电弧阳极电流密度径向分布,分析了焊接参数对阳极电流密度分布的影响,实验结果表明,在本实验条件下,直流TIG焊电弧阳极表面的电流密度分布符合高斯分布规律.以上实验研究对于建立电弧数学模型,验证计算结果具有很大的作用.直流TIG焊电弧数值模拟结果表明:模拟数据与实验数据的分布规律一致.特别是ANSYS强大的矢量图示功能使得对电弧内部粒子运动以及各种场的实际分布非常直观.