激光入射角影响焊接熔池匙孔瞬态行为数值模拟

• 作者: 高向东 冯燕柱 桂晓燕 彭聪 张艳喜 潘春荣
• 来源期刊: 机械工程学报
• 关键词: 激光焊接 激光入射角 熔池 匙孔
• 年，卷（期）: 2020,（22）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 82-89
• 页数: 8页
• 分类号: TG456
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2020.22.082

摘要

在激光焊接中,激光入射角直接影响着熔池匙孔瞬态行为,而仅采用工艺试验方法难以探索其规律.利用数值模拟技术模拟激光入射角分别为30°、0°、-30°的焊接过程,研究激光入射角对熔池匙孔瞬态行为的影响.同时通过激光焊接试验对仿真结果进行验证,数值仿真的焊缝横截面形貌与试验结果吻合较好,表明仿真结果能够反映激光焊接过程.分析不同激光入射角下温度场、熔池内流场、匙孔后壁反冲压力、匙孔深度和匙孔后壁静压力的变化.结果表明,激光入射角的正负影响熔池内部流动的快慢;激光入射角为正时,有利于抑制飞溅形成,而激光入射角为负时,则促进飞溅生成;激光入射角的正负明显影响匙孔的稳定性,当激光入射角为负时,匙孔稳定性降低,坍塌频率增加,产生气泡的概率提高.使用合适的激光正入射角有利于提高激光焊接质量.