【摘要】：K-PAW的焊接過程是等離子電弧對(duì)被焊工件熱與力的耦合作用.文中基于FLUENT軟件,依據(jù)流體動(dòng)力學(xué)理論,對(duì)穿孔型等離子弧焊接過程熔池、流場和小孔進(jìn)行了熱-力耦合模型分析,提出了隨穿孔深度增加,能量和電弧壓力二次變化的計(jì)算優(yōu)化模型,使維持小孔壁面穩(wěn)定的力同時(shí)作用在小孔內(nèi)部和物理邊界上,初步實(shí)現(xiàn)了穿孔型等離子弧焊接從開始到穿透工件及穿孔后焊接過程的數(shù)值模擬.計(jì)算結(jié)果表明,焊接時(shí)間為0.25 s時(shí),熔池已開始熔化并出現(xiàn)下凹變形,穿孔型等離子弧焊接穿孔時(shí)間為2.15 s,焊接3.00 s后小孔和熔池達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),與試驗(yàn)測得的穿孔時(shí)間吻合良好,在穿孔動(dòng)態(tài)過程中穿孔形態(tài)吻合良好,熔合線走勢基本相同.另外,在平行于焊縫的截面上觀察,熔池內(nèi)部易出現(xiàn)逆時(shí)針環(huán)流.
[Abstract]:The welding process of K-PAW is the coupling effect of plasma arc to the heat and force of the welded workpiece. Based on FLUENT software and hydrodynamic theory, the thermal-mechanical coupling model of molten pool, flow field and hole in the process of plasma arc welding with perforation is analyzed, and it is proposed that the model increases with the depth of perforation. The calculation and optimization model of the secondary variation of energy and arc pressure makes the forces that maintain the stability of the wall of the small hole act simultaneously on the inner and physical boundaries of the orifice. The numerical simulation of perforated plasma arc welding from beginning to penetrating workpiece and after perforation is carried out. The calculated results show that when the welding time is 0.25 s, the weld pool has already begun to melt and deformed, the perforated plasma arc welding perforation time is 2.15 s, and the hole and pool are stable after 3.00 s welding. The perforation time is in good agreement with the experimental results, and the pattern of the perforation is good during the dynamic process of the perforation, and the trend of the fusion line is basically the same. In addition, counterclockwise circulation is easy to occur in the weld pool on the cross section parallel to the weld seam.
【作者單位】： 江蘇科技大學(xué)江蘇省先進(jìn)焊接技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院汽車結(jié)構(gòu)部件先進(jìn)制造技術(shù)教育部工程研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(51205176,51675249) 第60批中國博士后基金項(xiàng)目資助
【分類號(hào)】：TG456.2

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本文編號(hào)：2389118