基于VOF方法激光定点焊小孔行为的数值分析

摘要：

针对激光定点焊接过程,在考虑表面张力、气化压力、浮力和液固之间的作用力,以及熔池内层流、辐射和液气界面传热与传质等因素的影响下,建立了激光定点焊过程中激光热源随熔深变化的自适应模型,并对熔池的深度、温度分布、压力分布、焊缝形貌的动态演变过程进行了分析.结果表明:因材料受热气化产生的气化压力是小孔形成的重要驱动力;气化压力导致熔池底部压力较熔池上部更大,同时对焊接熔池有向下的推动力;材料气化时产生的气化压力将液态金属沿小孔向上排出,由于Boussinesq浮力和气化压力的共同作用在小孔上部边缘形成堆高;熔池下部以热传导传热为主,熔池上部以对流传热为主;当焊接时间t＞10 ms时容易形成钉尖缺陷.

关键词：激光小孔、VOF方法、气化压力、动态演变

所属期刊栏目：44

分类号：TG456.7(焊接、金属切割及金属粘接)

在线出版日期：2014-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：99-103