TIG电弧辅助熔滴沉积增材制造SiCp增强铝基复合材料中的熔池动力学与颗粒迁移行为

摘要：

基于计算流体力学方法,考虑电弧力、碳化硅颗粒(SiCp)增强相与液态铝合金基体相之间的相互作用以及表面张力等因素,建立了 SiCp增强铝基复合材料钨极氩弧焊(TIG)电弧辅助熔滴沉积增材制造中的三维瞬态熔池行为数值模型,通过与堆积试样的横截面形貌、SiCp分散状态实验结果对比,验证了熔池行为数值模型的有效性.通过数值模拟,揭示了堆积过程熔池峰值温度演变规律、熔滴冲击诱导的熔池动力学行为、熔池流态对SiC颗粒迁移行为的影响.结果表明,堆积过程涉及熔滴冲击、合并、铺展、熔池回弹4个阶段;冲击点附近出现重熔,熔滴冲击造成熔池中心区域产生明显的V字形凹陷,熔池边缘形成冠状隆起;在熔体拖拽力的作用下SiC颗粒更多的分布于堆积层两侧;熔滴冲击引起的熔池内局部高压以及熔池底部对流,抑制了SiC颗粒向熔池底部沉降.

关键词：铝基复合材料、TIG电弧、熔滴沉积、增材制造、熔池行为

所属期刊栏目：59

分类号：TG456(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金;航空科学基金;民用航空预研资助项目

在线出版日期：2023-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：318-327