当前位置:主页 > 科技论文 > 铸造论文 >

穿孔型等离子弧焊接热-力耦合模型优化

发布时间:2018-12-21 15:48
【摘要】:K-PAW的焊接过程是等离子电弧对被焊工件热与力的耦合作用.文中基于FLUENT软件,依据流体动力学理论,对穿孔型等离子弧焊接过程熔池、流场和小孔进行了热-力耦合模型分析,提出了随穿孔深度增加,能量和电弧压力二次变化的计算优化模型,使维持小孔壁面稳定的力同时作用在小孔内部和物理边界上,初步实现了穿孔型等离子弧焊接从开始到穿透工件及穿孔后焊接过程的数值模拟.计算结果表明,焊接时间为0.25 s时,熔池已开始熔化并出现下凹变形,穿孔型等离子弧焊接穿孔时间为2.15 s,焊接3.00 s后小孔和熔池达到稳定状态,与试验测得的穿孔时间吻合良好,在穿孔动态过程中穿孔形态吻合良好,熔合线走势基本相同.另外,在平行于焊缝的截面上观察,熔池内部易出现逆时针环流.
[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.
【作者单位】: 江苏科技大学江苏省先进焊接技术重点实验室;北京工业大学机电学院汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心;
【基金】:国家自然科学基金项目资助(51205176,51675249) 第60批中国博士后基金项目资助
【分类号】:TG456.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 韩俭,胡绳荪,傅育文;等离子弧焊接小孔行为检测方法概述[J];电焊机;2004年04期

2 高振宇;陈美全;张伟;;锆板等离子弧焊接[J];压力容器;2008年08期

3 ;与等离子弧焊枪相比,等离子弧割枪的特点有哪些[J];电焊机;2010年02期

4 ;低碳钢等离子弧焊[J];机械工人技术资料;1976年01期

5 王雅生;;结构简单的等离子弧焊枪[J];电焊机;1991年02期

6 西口公之;邵亦陈;朱轶峰;;等离子弧焊接和切割[J];航空工艺技术;1997年05期

7 王耀文,陈强,孙振国,孙久文,王海燕;等离子弧焊接穿孔行为的声信号传感[J];机械工程学报;2001年01期

8 董春林,朱轶峰,张慧,邵亦陈,吴林;穿孔等离子弧焊正面弧光传感技术研究[J];机械工程学报;2001年03期

9 单平,易小林,胡绳荪,罗震;穿孔等离子弧焊接中等离子云的检测[J];焊接学报;2003年02期

10 易小林,单平,胡绳荪;等离子弧焊中小孔检测的研究[J];焊接技术;2003年01期

相关会议论文 前10条

1 白钢;杨金孝;王玉;;小孔法等离子弧焊小孔电压规律性的初步探讨[A];中国电子学会焊接专业青年委员会第一届学术会议论文集[C];1994年

2 董春林;吴林;张慧;朱轶峰;邵亦陈;;穿孔等离子弧焊弧光传感熔池小孔特征行为的实验研究[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年

3 何宇航;白钢;张金勇;杨舜;;基于单片机的等离子弧焊闭环自动控制系统[A];陕西省焊接学术会议论文集[C];2006年

4 柴国明;朱轶峰;;活性剂等离子弧焊焊接电弧特性的研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年

5 刘祖明;武传松;;等离子弧焊小孔图像视觉检测系统[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

6 王怀刚;武传松;;小孔等离子弧焊接热场分析的热源模型[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年

7 柴国明;朱轶峰;;活性剂等离子弧焊焊接电弧特性的研究[A];2005年中国机械工程学会年会第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年

8 柴国明;朱轶峰;;活性剂等离子弧焊焊接电弧特性的研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年

9 李天庆;武传松;;定点等离子弧焊接熔池流动和小孔演变的数值模拟[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

10 罗林;刘谦;邱骥;戴庆荣;;7A52铝合金水蒸气等离子弧焊缝纵向裂纹冶金分析[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(二)[C];2008年

相关博士学位论文 前6条

1 贾传宝;受控脉冲穿孔等离子弧焊接控制系统的研究[D];山东大学;2009年

2 殷凤良;等离子弧焊接过程的数值模拟[D];天津大学;2007年

3 霍玉双;基于力平衡条件下等离子弧焊小孔形状分析[D];山东大学;2010年

4 易小林;等离子弧焊中等离子云检测机理与模糊控制的研究[D];天津大学;2003年

5 李岩;等离子弧焊接小孔和熔池热—力耦合输运过程的模拟及验证[D];北京科技大学;2014年

6 张涛;PAW焊接熔池—小孔流场与热场动态行为的数值分析[D];山东大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 嵇绍奇;15-5PH不锈钢等离子弧焊接及焊后热处理[D];江苏科技大学;2015年

2 揣尧;非熔化极焊接电弧仿真研究[D];江苏科技大学;2015年

3 徐斌;热丝穿孔型等离子弧焊接热—力耦合模型的研究[D];江苏科技大学;2015年

4 付凯歌;金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线及工艺参数研究[D];浙江大学;2016年

5 高贺;小孔法等离子弧焊接的能量分析[D];沈阳工业大学;2008年

6 孔祥芬;等离子弧焊接熔透控制信息检测与分析[D];天津大学;2004年

7 郑惠锦;铝合金穿孔型等离子弧焊接过程模拟[D];江苏大学;2002年

8 肖军;镍板拼接等离子弧焊设备研制[D];兰州理工大学;2013年

9 朱玉欣;等离子弧焊小孔信号的等离子云传感研究[D];天津大学;2005年

10 廖志谦;大厚度船用钛合金等离子弧焊成型及控制技术研究[D];西北工业大学;2007年



本文编号:2389118

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2389118.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户53b64***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com