基于 Level-Set方法的小孔及熔池动态形成数值模拟

摘要：

构建了激光深熔焊接三维混合态连续模型，模拟了固液界面过渡层的固、液态共存和熔池高于焊接表面的特征，并采用Level-Set方法追踪了气液界面的移动，计算得到了小孔和熔池的动态形成过程。结果表明，熔池在小孔前沿薄后沿厚，温度梯度在小孔前沿大后沿小，小孔及熔池前沿和后沿存在明显的非对称性；孔壁上蒸发的金属蒸气由孔壁流向小孔中轴线，且向孔外喷射；孔底吸收的激光功率密度最大，最高温度3700 K位于孔底，高于汽化温度567 K；小孔形成的初期阶段孔深的变化较快，但随着小孔深度的增加，孔深变化速率逐渐下降。

关键词：激光深熔焊、界面追踪、Level-Set方法、小孔、熔池

所属期刊栏目：37

分类号：TG402(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51175162；湖南省自然科学基金重点资助项目12JJ2032

在线出版日期：2016-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：29-34