张海鸥王超王桂兰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00640
建立了梯度功能材料MIG焊熔积成形制备时磁场环境、焊枪及金属焊样的三维有限元模型. 采用Maxwell涡流场及瞬态场对永磁场、交变磁场以及无外加磁场3种MIG焊工艺进行了模拟, 并进行了相关实验验证. 模拟结果表明, 永磁场条件下, 熔池受恒定强磁力作用, 对熔化金属的搅拌能力弱, 无法充分使Al粉和合金钢焊丝融合, 不能实现制备梯度功能材料的目的; 交变磁场条件下, 因熔池受到轴向振荡磁力和横向挤压磁力的共同作用, 对熔池的搅拌作用强, 有助于梯度功能材料的熔积成形. 实验结果与模拟结果符合良好, 无磁场条件下, 制备出的材料Al含量梯度功能不佳; 永磁场条件下, Al粉无法进入焊样中; 交变磁场条件下熔积成形的焊样中Al含量呈梯度分布.
关键词:
外磁场复合MIG焊
,
functionally gradient materials
,
alternating magnetic field
,
stirring of molten pool
,
oscillating magnetic
force
,
extrusion magnetic force
