外加磁場下GMAW熔池電磁力的有限元計(jì)算
本文選題:熔池電磁力 + 簡化電弧模型; 參考:《焊接學(xué)報(bào)》2016年01期
【摘要】:針對外加各種磁場作用下的GMAW堆焊過程,開發(fā)了基于電弧簡化模型的熔池電磁力工程化有限元計(jì)算方法.利用此方法,系統(tǒng)研究了無外加磁場、外加縱向磁場和橫向磁場三種工況下熔池內(nèi)電磁力的分布情況,并預(yù)測了電磁力對熔池對流的影響.結(jié)果表明,焊接自有磁場驅(qū)動了熔池中心收縮下沉流;外加縱向磁場導(dǎo)致周向攪拌流,形成電磁攪拌細(xì)化晶粒;外加橫向磁場可以驅(qū)動熔池流動演變?yōu)?單渦"對流狀態(tài),有利于熔池接納熔滴減少飛濺.基于模擬結(jié)果的預(yù)測與試驗(yàn)結(jié)果吻合,因此驗(yàn)證了所用計(jì)算方法的正確性.
[Abstract]:In view of the GMAW surfacing process under the action of various magnetic fields, a finite element method for calculating the electromagnetic force of the molten pool based on the simplified arc model is developed. By using this method, the distribution of electromagnetic force in the molten pool without external magnetic field, external longitudinal magnetic field and transverse magnetic field is systematically studied, and the influence of electromagnetic force on the convection of molten pool is predicted. The results show that the welding inner magnetic field drives the shrinking and sinking flow in the center of the molten pool, the external longitudinal magnetic field leads to the circumferential stirring flow and forms electromagnetic stirring to refine the grain, and the external transverse magnetic field can drive the molten pool flow to a "single vortex" convection state. It is favorable for the bath to accept the droplets and reduce the spatter. The prediction based on the simulation results is in agreement with the experimental results, so the correctness of the calculation method is verified.
【作者單位】: 華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院;南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51175203,51374113,51505210)
【分類號】:TG455
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,本文編號:1998157
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