外加磁场下GMAW熔池电磁力的有限元计算

发布时间：2018-06-09 01:24

  本文选题：熔池电磁力 + 简化电弧模型　； 参考：《焊接学报》2016年01期

【摘要】：针对外加各种磁场作用下的GMAW堆焊过程,开发了基于电弧简化模型的熔池电磁力工程化有限元计算方法.利用此方法,系统研究了无外加磁场、外加纵向磁场和横向磁场三种工况下熔池内电磁力的分布情况,并预测了电磁力对熔池对流的影响.结果表明,焊接自有磁场驱动了熔池中心收缩下沉流;外加纵向磁场导致周向搅拌流,形成电磁搅拌细化晶粒;外加横向磁场可以驱动熔池流动演变为"单涡"对流状态,有利于熔池接纳熔滴减少飞溅.基于模拟结果的预测与试验结果吻合,因此验证了所用计算方法的正确性.
[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.
【作者单位】： 华中科技大学机械科学与工程学院;南华大学机械工程学院;华中科技大学材料科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51175203,51374113,51505210)
【分类号】：TG455

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本文编号：1998157