表面活性元素对MARANGONI流和熔池形状影响的数值分析

• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: GTA焊接 MARANGONI流 活性元素 气化 温度场
• 年，卷（期）: 1999,（6）
• 页码范围: 29-33
• 页数: 5页
• 分类号: TG401
• 语种: 中文

摘要

根据合金熔化与凝固过程液相区、固相区和糊状区共存的特点,建立了适合于GTA焊接熔化与凝固过程的统一模型控制方程和辅助方程,并用控制容积积分的有限差分法对其进行了数值求解.能量方程中考虑了固/液相变潜热、表面合金元素的气化、表面对流和辐射热损失, 动量方程中考虑了浮力、电磁力和MARANGONI力驱动流.重点讨论了FE－18CR－9NI合金中表面活性元素?硫 (S) 对MARANGONI力诱导的熔池内涡流环路和熔池形状的影响.结果表明, S质量分数较小时, 每半个熔池内存在两个相反的涡流环路, 随着S质量分数的增加向外的流体环路逐渐减弱并消失, 面向内的流体环路逐渐增强与扩大, 造成熔池深度的增加.