本文關(guān)鍵詞：外加高頻磁場下電弧快速成形過程的電磁-流體耦合數(shù)值模擬

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【摘要】：外加電磁作用是改善電弧快速成形零件組織和性能的有效方式之一。為了揭示高頻磁場對熔池傳熱、對流和形態(tài)的影響機理,采用有限元電磁計算和有限體積流體分析耦合的方法,建立電磁場、熔池溫度場和流體流動場分析的三維模型,分析工件和熔池中高頻電磁力/熱的分布特征,研究高頻電磁力與表面張力、電弧力以及熔滴沖擊共同作用下的熔池表面動態(tài)變形,對比分析有/無外加高頻磁場情況下熔池溫度分布和流體流動模式上的差異,并由此預(yù)測外加高頻磁場對凝固組織和熔池形態(tài)的改變。結(jié)果表明,高頻電磁力驅(qū)動熔池流體在垂直焊接方向的平面內(nèi)形成單漩渦旋轉(zhuǎn)對流,有利于熔斷枝晶細化晶粒,熔池表面形狀向遠離線圈一側(cè)傾斜,熔寬增大。金相和焊道橫截面測試證實了上述模擬結(jié)果。
【作者單位】： 南華大學(xué)機械工程學(xué)院;華中科技大學(xué)機械科學(xué)與工程學(xué)院;華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 快速成形 高頻磁場 熔池流動 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51505210,51374113)
【分類號】：TG391
【正文快照】： 0前言 電弧快速成形大多采用溶化極氣體保護焊(Gas metal arc welding,GMAW)作為熱源分層堆積成形金屬零件[M],其熔積效率高,生產(chǎn)成本低,可應(yīng)用于鋼、鋁合金等低價金屬材料的大中型復(fù)雜零件的直接制造[5]。電弧快速成形過程中,控制凝固組織形態(tài)以及氣孔、裂紋、成分偏析等缺，

本文編號：1064758