|
OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用：99美元
|
|
|
|
激光+GMAW复合热源焊熔池流体流动的数值分析*
DOI: 10.11900/0412.1961.2014.00464, PP. 713-723
Keywords: 复合焊,熔池,流体流动,小孔,数值模拟
Abstract:
考虑熔滴和小孔对熔池的影响,建立了基于FLUENT软件的激光+熔化极电弧(GMAW)复合热源焊三维瞬态熔池流体流动数值分析模型.利用双椭球体热源描述电弧热输入,将激光热输入视为热流峰值可调节的双曲线旋转体热源,其热源分布参数通过简化的小孔形状尺寸模型确定;将熔滴过渡过程视为从熔池上部特定区域流入熔池高温液态金属的过程,并通过建立液态金属流速对时间的周期函数表征熔滴过渡频率;将小孔视为由激光致蒸汽反作用力引起的熔池表面变形,以简化计算过程,重点考虑小孔的存在对熔池流体流态的主要影响.利用所建模型对不同焊接条件下的激光+GMAW复合热源焊小孔形态、熔池流体流动和温度场进行模拟计算,分析了激光+GMAW复合热源焊流场特征,探讨了激光功率对复合焊熔池动态行为的影响规律.结果表明,在1m/min焊速条件下,GMAW焊(激光功率为0W)出现驼峰缺陷;当激光功率为500W时,驼峰缺陷消失,但熔池中无小孔产生,且流体流动模式与GMAW焊相近;而当激光功率增至2000W,熔池中出现小孔,使得流体流动模式更为复杂.将焊缝横断面形状尺寸的计算结果与实验结果进行比较,2者吻合较好,从而证明了模型的准确性和适用性.
| [1] | Defalco J. Weld J, 2007; 86(10): 47
|
| [2] | Graf T, Staufer H. Weld J, 2003; 82(1): 42
|
| [3] | Staufer H. Weld J, 2007; 86(10): 36
|
| [4] | Bagger C, Olsen F O. J Laser Appl, 2005; 17: 2
|
| [5] | Mahrle A, Beyer E. J Laser Appl, 2006; 18: 169
|
| [6] | Gao M, Zeng X Y, Hu Q W, Yan J. Trans China Weld Inst, 2008; 29(6): 85 (高 明, 曾晓雁, 胡乾午, 严 军. 焊接学报, 2008; 29(6): 85)
|
| [7] | Wu C S. Thermal Process and Weld Pool Behavior. Beijing: China Machine Press, 2007: 5 (武传松. 焊接热过程与熔池形态. 北京: 机械工业出版社, 2007: 5)
|
| [8] | Cho M H, Farson D F. Weld J, 2007; 86(9): 253
|
| [9] | Le Guen E, Fabbro R, Carin M, Coste F, Le Masson P. Opt Laser Technol, 2011; 43: 1155
|
| [10] | Bendaoud I, Matte? S, Cicala E, Tomashchuk I, Andrzejewski H. Opt Laser Technol, 2014; 56: 334
|
| [11] | Atabaki M M, Nikodinovski P, Chenier P, Liu W, Kovacevic R. Opt Laser Technol, 2014; 59: 68
|
| [12] | Xu G X, Wu C S, Qin G L, Wang X Y. Acta Metall Sin, 2012; 48: 1033 (胥国祥, 武传松, 秦国梁, 王旭友. 金属学报, 2012; 48: 1033)
|
| [13] | Xu G X, Wu C S, Qin G L, Ou H L. China Weld, 2011; 20(1): 22
|
| [14] | Xu G X, Wu C S, Qin G L, Wang X Y, Lin S Y. J Eng Manuf, 2011; 225: 528
|
| [15] | Xu G X, Wu C S, Qin G L, Wang X Y, Lin S Y. Int J Adv Manuf Technol, 2011; 57: 245
|
| [16] | Xu G X, Wu C S, Qin G L, Wang X Y, Lin S Y. Acta Metall Sin, 2009; 45: 107 (胥国祥, 武传松, 秦国梁, 王旭友, 林尚扬. 金属学报, 2009; 45: 107)
|
| [17] | Zhang Z Z, Xu G X, Wu C S. Acta Metall Sin, 2011; 47: 1045 (张转转, 胥国祥, 武传松. 金属学报, 2011; 47: 1045)
|
| [18] | Kong F R, Ma J J, Kovacevic R. J Mater Process Technol, 2011; 211: 1102
|
| [19] | Xu G X, Wu C S, Qin G L, Wang X Y. Acta Metall Sin (Engl Lett), 2013; 26: 352
|
| [20] | Zhang T, Wu C S, Qin G L, Wang X Y, Lin S Y. Comput Mater Sci, 2010; 47: 848
|
| [21] | Cho J H, Na S J. Weld J, 2009; 88(2): 35
|
| [22] | Cho I W, Na S J, Cho M H, Lee J S. Comput Master Sci, 2010; 49: 172
|
| [23] | Zhou J, Tsai H L. Int J Heat Mass Trans, 2008; 51: 4353
|
| [24] | Wang R P. PhD Dissertation, Beijing University of Technology, 2011 (汪任凭. 北京工业大学博士学位论文, 2011)
|
| [25] | Gao Z G. PhD Dissertation, Shanghai Jiaotong University, 2009 (高志国. 上海交通大学博士学位论文, 2009)
|
| [26] | Zhang T, Wu C S, Feng Y H. Numerical Heat Transfer, 2011; 60A: 685
|
| [27] | Voller V R, Prakash C. Int J Heat Mass Transfer, 1987; 30: 1709
|
| [28] | Jin X Z, Peter B, Thomas G. J Phys, 2006; 39D: 4703
|
| [29] | Semak V V, Matsunawa A. J Phys, 1997; 809D: 30
|
Full-Text
|
|
Contact Us
service@oalib.com QQ:3279437679 
WhatsApp +8615387084133
|
|
