TIG焊熔池流动及温度分布的数值模拟

莫春立; 李贞尚; 赵磊; 常云龙

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TIG焊熔池流动及温度分布的数值模拟

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为了研究焊接过程中纵向磁场的加入引起的焊接电弧能量密度分布变化,进而引起的焊接熔池动态导热和液态金属体流场的变化,模拟了不同电流下不同方向纵向磁场下焊接熔池的导热及流场,旨在找出利于焊接接头质量的熔池流场分布.假设局部热平衡状态下,以磁流体动力学为基础,对外加纵向稳态磁场的TIG焊接熔池进行三维的瞬态数值模拟,对外加磁场作用下的熔池的动态行为进行了数值分析.结果表明,外加磁场可以有效地调节焊接熔池特征,且当外加磁场不同时,其调节效果差异较大.当外加稳态磁场时,液态金属发生逆时针或顺时针旋转运动,使得液态金属充分混合,熔池高温区域增加,但最高温度发生明显下降,磁场正向时,会大大提高热传递效率,且使熔池上表面的热流密度及电流密度改变成双峰分布.根据不同焊接条件下熔池的模拟结果与实验结果进行对比,发现该熔池数值模型可在一定程度上反映出实际焊接过程中熔池的特征,具有工程应用价值.

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来源
《沈阳航空航天大学学报》 |2021年第2期|28-34|共7页
作者
莫春立; 李贞尚; 赵磊; 常云龙;
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作者单位

沈阳航空航天大学材料科学与工程学院沈阳110136;

沈阳航空航天大学材料科学与工程学院沈阳110136;

沈阳航空航天大学材料科学与工程学院沈阳110136;

沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类电弧焊;
关键词
焊接熔池; 纵向磁场; 磁流体动力学; 数值模拟; 流场;

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