菅晓霞
,
武传松
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00008
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
