Fe蒸气对等离子弧焊接熔池行为的影响

摘要：

建立了包含Fe蒸气影响的等离子弧焊接一体化模型,其计算区域包含w极、等离子弧、熔池和小孔,通过在整个区域使用统一的控制方程实现各区域的自适应耦合.使用黏性近似法处理Fe蒸气的扩散系数.模拟了焊接电流分别为150,170和190A时,3种工艺条件下的穿孔过程中,Fe蒸气在阳极液态金属表面的产生、扩散及其在等离子弧中的聚集过程.对比分析了Fe蒸气对等离子弧的温度场、电场和熔池形态的实时影响.结果表明,Fe蒸气的产生决定于液态熔池温度分布.在等离子流力的作用下,Fe蒸气聚集在等离子弧的边缘区域,导致该区域的辐射损失增加、电流密度降低.而弧柱中心区域受Fe蒸气的影响较小.与不考虑Fe蒸气影响的等离子弧焊接模型相比,考虑Fe蒸气影响时计算出的焊缝尺寸与实验测试值更接近.

关键词：等离子弧焊接、Fe蒸气、熔池、小孔、等离子弧、数值分析

所属期刊栏目：52

分类号：TG409(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50936003 Supported by National Natural Science Foundation of China No.50936003

在线出版日期：2016-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1467-1476