考虑小孔演变的等离子弧焊接动态热源模型及验证

• 作者: 冯妍卉 张欣欣 李岩 武传松
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子弧焊接 小孔演变 动态热源模型 传热 流动
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 页码范围: 804-810
• 页数: 7页
• 分类号: TG456.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1037.2013.00093

摘要

建立了等离子弧焊接熔池传热、流动和相变的三维数学模型,基于小孔动态演变过程与热源模型的相互耦合作用,研究了焊接熔池内传热和流动的发展过程.开发出随小孔深度动态变化的体积热源模型,上部采用Gauss平面热源,下部采用耦合小孔增长的动态锥体热源.应用体积流函数(VOF)方法追踪小孔的形状尺寸,并将小孔深度作为热源高度参数调控热源分布,从而实现热源模型与小孔变化的动态耦合,获得等离子弧焊接熔池温度场、流场和小孔的动态演变规律.进行了等离子弧焊接的实验测试,验证了焊件横断面熔池形状尺寸和底部小孔的穿孔形状尺寸.