电弧特性及其对熔池形貌影响的数值模拟
通过电弧模型与熔池模型耦合数值模拟,研究了氩弧和氦弧特性及其对SUS304不锈钢钨极惰性气体保护(TIG)焊熔池形貌的影响。通过比较氩弧和氦弧的温度轮廓线以及阳极表面电流密度和热流密度分布发现,氦弧的径向距离比氩弧收缩明显,导致更多热量传递给阳极。模拟了氩弧和氦弧下浮力、电磁力、表面张力和气体剪切力分别对熔池形貌的影响。结果表明:不论是在氩弧还是在氦弧下,熔池中表面张力是影响熔池形貌的最主要驱动力。在氩弧下,影响熔池形貌的另一个重要的驱动力是气体剪切力,而氦弧下则是电磁力。由于电磁力引起的内对流运动增加了熔深,从而导致相同氧含量时氦弧下的熔深和焊缝深宽比要高于氩弧下的熔深和焊缝深宽比。随着氧含量的增加,氩弧和氦弧下的焊缝深宽比均先增加而后保持不变。焊缝深宽比的模拟结果与实验结果符合较好。
电弧特性 熔池形貌 数值模拟 焊缝深宽比 惰性气体保护
陆善平 董文超 李殿中 李依依
中国科学院金属研究所,沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳,110016
国内会议
广州
中文
94-103
2008-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）