脉冲熔化极氩弧焊熔池自由表面波动行为的数值模拟

摘要：

研究了熔滴过渡频率为50Hz的脉冲熔化极氩弧焊接(GMAW-P)过程中熔滴冲击在熔池自由表面上引起的动态波动行为.利用波动理论建立了熔滴冲击在熔池自由袁面上形成的波动的瞬态数值模型,推导出了控制方程并给出了初始条件和边界条件,编制程序进行了数值计算,得到了熔池自由表面的位移和速度的动态变化,以及波动的平均传播速度.研究结果表明,熔池波动的最大波幅为2.3 mm,能够引起电弧对熔池热输入的极大改变.波动的持续周期为0.008 s,连续的2次熔滴冲击在熔池自由表面上引起的波动不会导致波的干涉和谐振.波的平均传播速度为1.20 m·s-1,波动能够促进熔池前部的熔化,而对尾部的焊道波纹成形无影响.实验结果与模拟结果的对比表明,熔池自由表面形成波动的持续周期和最大波幅与实测值吻合良好,而波的传播速度有少许差别.

关键词：脉冲熔化极氩弧焊、熔滴冲击、熔池、波动行为、数值模拟

所属期刊栏目：34

分类号：TG403(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：山东省高等学校科技计划项目J12LA16

在线出版日期：2013-11-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：407-413