超高频脉冲电弧焊接熔池金属流动行为

发布时间：2018-10-14 10:16

【摘要】：熔池金属流动一方面受电弧行为影响,另一方面与凝固组织形核、结晶过程联系紧密,是电弧焊接基础研究的关键,针对电弧力作用研究了超高频脉冲电弧焊接(UHFPAW,Ultra High Frequency Pulsed Arc Welding)熔池金属流动特点,采用理论研究与试验分析相结合的方式对熔池流动方式、强度、温度分布等要素进行了分析,并完成了液态金属表面运动特征监测.结果表明,超高频脉冲电弧对熔池液态金属的热、力作用显著,表面流体流速大于30 cm/s,UHFP-AW电弧力造成熔池表面沉降变形,引起双环流,熔池温度扩散范围相应减小,有效降低了电弧热量对母材金属的影响,尤其在钛合金焊接中对控制焊缝晶粒尺寸具有重要意义.
[Abstract]:On the one hand, the flow of molten pool metal is affected by arc behavior, on the other hand, it is closely related to solidification structure nucleation and crystallization process, which is the key to the basic research of arc welding. According to the effect of arc force, the characteristics of metal flow in ultra-high frequency pulsed arc welding (UHFPAW,Ultra High Frequency Pulsed Arc Welding) are studied. The flow mode, strength and temperature distribution of molten pool are analyzed by combining theoretical research with experimental analysis. The motion characteristics of liquid metal surface are monitored. The results show that the effect of UHF pulsed arc on the heat and force of molten metal in molten pool is remarkable. The surface subsidence deformation of molten pool caused by surface fluid flow velocity greater than 30 cm/s,UHFP-AW arc force causes double circulation, and the temperature diffusion range of molten pool decreases accordingly. The effect of arc heat on base metal is reduced effectively, especially in titanium alloy welding.
【作者单位】： 北京航空航天大学机械工程及自动化学院;
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(YWF-14-JXXY-008) 国家自然科学基金资助项目(51405007)
【分类号】：TG444

【参考文献】

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3 赵明;武传松;胡庆贤;;TIG焊接熔透熔池形状和表面变形的数值模拟[J];机械工程学报;2006年10期

【共引文献】

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4 贾剑平;金伟;;熔池形状检测与控制及数值模拟研究现状[J];焊接技术;2011年01期

5 赵明;武传松;孙永兴;;全熔透钨极惰性气体保护电弧焊熔池流动与传热动态过程的数值分析[J];机械工程学报;2009年09期

6 杨明轩;从保强;齐铂金;李伟;郑敏信;;脉冲电流参数对奥氏体不锈钢电弧行为的影响[J];焊接学报;2012年10期

7 杨明轩;齐铂金;从保强;李伟;杨舟;;不锈钢超高频直流脉冲GTAW焊缝成形行为[J];焊接学报;2012年11期

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5 赵玉珍,雷永平,史耀武;A-TIG焊中氧含量对熔池流动方式影响的数值模拟[J];金属学报;2004年10期

6 董文超;陆善平;李殿中;李依依;;微量活性组元氧对焊接熔池Marangoni对流和熔池形貌影响的数值模拟[J];金属学报;2008年02期

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10 ;特种材料焊接技术的发展[J];焊接;1972年08期

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本文编号：2270157