A--TIG焊中氧含量对熔池流动方式影响的数值模拟

建立了三维移动热源作用下焊接熔池的数学模型，模拟了不同氧含量下熔池中的速度场和温度场。结果表明，氧化物活性剂中的氧元素改变了熔池中的表面张力温度系数，从而影响熔池中的流动方式，是熔深和深宽比增加的重要原因；随着氧含量的增加,深宽比和熔深急剧增加,熔宽减小。当氧含量超过150？10-6时，增加氧量，熔池表面最高温度减小，并逐渐趋于一定值；当氧含量超过200？10-6时，深宽比、熔深和熔宽趋于一定值；氧含量小于300？10-6时,熔池表面最高温度高于正表面张力温度系数作用的温度范围，正、负表面张力温度系数在熔池中同时存在。当氧含量超过300？10-6时，熔池表面最高温度处于正表面张力温度系数作用的温度范围之内,熔池中的表面张力温度系数为正值；随着氧含量的增加，在熔池中出现数目、大小、方向、位置不同的涡流，当两个涡流的方向均由熔池边缘流向熔池中心的环流时，涡流有效地把电弧能带到熔池底部,产生较大的熔深和深宽比。