不锈钢双面电弧小孔焊熔池流场数值模拟

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• 作者：董红刚吴林高洪明
• 会议时间：2005-10-20
• 关键词：双面弧焊 ; 数学模型 ; 流体流动 ; 小孔焊熔池 ; 等离子弧 ; 钨极氩弧
• 作者单位：董红刚(大连理工大学,材料工程系,原材料特种制备技术重点实验室,大连,116024)吴林,高洪明(现代焊接生产技术国家重点实验室(哈尔滨工业大学)哈尔滨,150001)
• 母体文献：'2005先进焊接/连接技术国际研讨会论文集
• 会议名称：’2005先进焊接/连接技术国际研讨会
• 会议地点：辽宁大连
• 主办单位：中国机械工程学会
• 语种：chi

摘要

双面电弧焊接工艺是一项新型的高效焊接工艺.与常规弧焊工艺相比,它可以增加熔深,减小焊后热变形,提高焊接效率.本文建立了等离子弧(PA)一钨极氩弧(GTA)双面电弧小孔焊熔池传热与流体流动的三维稳态数值分析模型,模型综合考虑了表面张力、电磁力和浮力对熔池中液态金属流动的影响.本文通过在焊接过程中实际观测熔池及小孔的尺寸和形貌,提取小孔边界,建立了"束腰型"小孔数学模型.在计算过程中,将熔池中的小孔空腔部分作为同种介质处理,将小孔部分的温度限定在试件材料的沸点附近,小孔的形状和尺寸由试验测量结果决定,小孔与熔池之间的热交换作为试件内部边界来处理.采用商业软件PHOENICS对所建立的数学模型进行了计算,得到了PA-GTA双面电弧小孔焊过程中熔池的流场和温度场分布.相应的试验验证结果表明,本文所建立的双面电弧小孔焊熔池流场和温度场数值分析模型是正确的.