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根据流体的质量、动量、能量守恒方程，建立了穿孔等离子弧焊接过程中的等离子电弧三维数学模型，用磁矢量法求解磁场问题。模型包括了一部分喷嘴和钨阴极，小孔也被包含进模型中。利用ANSYS有限元分析软件求解模型，得到等离子电弧的温度分布，以研究等离子弧焊中电弧反翘现象。结果表明，等离子电弧反翘随小孔尺寸的增大而减弱，电弧尾焰随小孔尺寸的增大而增强；而适当的增加焊接速度以使小孔轴线与电弧轴线之间形成一定的偏差是形成等离子电弧反翘现象的必要条件；焊接电流主要是通过改变小孔尺寸而对电弧反翘产生影响。