激光深熔焊熔池三维瞬态行为数值模拟

发布时间：2017-10-03 21:34

  本文关键词：激光深熔焊熔池三维瞬态行为数值模拟

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【摘要】：考虑熔池蒸气反冲压力、表面张力、热浮力等力学因素和熔池内、外部的对流、辐射等热学过程,采用沿深度方向衰减的旋转高斯体热源简化熔池对激光的吸收,采用流体体积法追踪气/液界面,采用液相体积分数法和焓-孔隙度法分别处理熔化凝固潜热及液-固糊状区的动量损失,建立了激光深熔焊接熔池的三维瞬态模型。运用该数学模型获得了不锈钢激光深熔焊接过程中熔池及小孔温度场和流场的瞬态变化。计算表明,熔池最高温度呈现线性增长、趋于平稳和小幅振荡三个阶段;小孔在焊接过程中呈现前倾和后倾两种姿态,且存在周期性振荡行为。计算得到的熔池形状和焊缝横截面的试验结果基本吻合,小孔振荡行为也从相关文献的实验结果中得到了验证。
【作者单位】： 中国工程物理研究院;
【关键词】： 激光技术 三维瞬态模型 流体动力学 深熔焊 振荡
【分类号】：TG456.7
【正文快照】： 激光焊接作为一种重要的加工技术得到了日益广泛的应用和研究[1]。物理过程相对热导焊更为复杂的深熔焊是激光焊接的典型代表[2],具有高深宽比和低应力特点[3]。但单一采用实验方式进行研究困难较大。自Rosenthal[4]建立移动线热源的模型以来,很多学者均采用数值模拟研究激光

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4 杨t，

本文编号：966901