焊接电流影响GMAW双丝焊电弧等离子体的数值模拟研究

发布时间：2017-12-09 05:01

  本文关键词：焊接电流影响GMAW双丝焊电弧等离子体的数值模拟研究

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【摘要】：基于电磁学理论和流体力学理论,建立熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)双丝焊焊接电弧等离子体三维数学模型,利用流体力学软件Fluent对其进行求解。重点研究焊接电流对GMAW双丝焊电弧等离子体行为的影响规律,获得了电弧温度、电流密度、热通量、磁场分布等结果。研究发现,随着焊接电流的变化,电弧等离子体形状变化显著。随着焊接电流的增大,电弧最高温度和电弧偏转角随之增大,电流密度和工件表面热通量由双峰分布转变为单峰分布,并且热通量峰值随焊接电流的增大而增大。此外,随着焊接电流的增大,磁感应强度和磁场力随之最大,磁场分布由独立两个磁场向耦合磁场转变。为有效、定量地证明模拟结果准确性,开展焊接试验,利用高速摄像监测电弧行为,利用光谱测温测量电弧温度。结果表明模拟结果同试验结果吻合良好,研究结果为合理选择GMAW双丝焊焊接电流参数提供理论依据。
【作者单位】： 中国科学院重庆绿色智能技术研究院;天津大学天津市现代连接技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51475325) 重庆市基础科学与前沿技术研究一般(cstc2016jcyj A0059) 先进焊接与连接国家重点实验室面上(AWJ-M16-03)资助项目
【分类号】：TG444.72
【正文快照】： 0前言1近年来,为提高生产效率,开发了熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)双丝焊工艺。众所周知,在焊接过程中电弧等离子体行为对熔滴过渡、焊接稳定性和焊接质量有重要影响,因此研究电弧等离子体行为具有重要意义。但电弧燃烧过程涉及电弧物理、辐射和热力学等,极

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