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《2A16鋁合金TIG焊熔池模擬》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、931卷第3期沈陽航空航天大學學報V01.31No·3呈Q!堡坌魚旦!竺竺竺蘭!!!!塾!些竺曼壘!竺!呈竺!望呈!蘭竺墅些!竺!:!!!!========================================================================——======—————————————————————————————————————————一一,‘+‘—+-‘?!?_。+’‘、+材料工程十k+一+一+一+-,文章編號:2095—1248(2014)03—004
2、5—042A16鋁合金TIG焊熔池模擬莫春立,耿曉瑋,周相海,叢榕(沈陽航空航天大學材料科學與工程學院,沈明110136)摘要:通過FLUENT軟件進行二次開發(fā),針對2A16鋁合金TIG焊接過程,建立移動焊接熔池模型,考慮了表面張力、浮力、電磁力等對熔池流動的影響,模擬分析不同焊接電流條件下,熔池溫度場和流場變化情況,以及熔池形貌變化。模擬結(jié)果直觀顯示焊接熔池形貌、溫度場、流場分布狀況,熔池流場分為兩部分,在熔池表層,金屬液由中間流向邊緣,熔池底部金屬液有邊緣流向中間,熔池焊接進行一段時間后達到準穩(wěn)
3、態(tài),溫度場關(guān)于焊縫近似對稱分布,焊接熔池內(nèi)部傳熱方式以對流傳熱為主,隨焊接電流的增加,熔深增加,熔寬略有增加。關(guān)鍵詞:FLLrENT;焊接熔池;流場;熱場;熔池形貌中圖分類號:TG40文獻標志碼:Adoi:10.3969/j,issn.2095—1248.2014,03.009SimulationoftheTIGmeltpoolof2A16aluminumalloyMOChun—li,GENGXiao—wei,ZHOUXiang-hai,CONGRong(CollegeofMaterialScien
4、ceandEngineering,ShenyangAerospaceUniversity,Shenyang,110136)Abstract:BasedontheFLUENT,thispaperbuildsamovingTIGweldpoolmodelof2A16aluminumalloywithdifferentelectromagneticforces,surfacetensionandbuoyancy.Thechangesoftemperaturefields,flow—ingdistribut
5、ionandtheshapesofmeweld19001wimdifferentweldcurrentaresimulatedandvisualized.Thesimulationshowsthattherearetwopartsintheweldp001.onthesurfaceofWhichfiquidmetalflowsfromtheintermediatetotheedgeandfromtheedgetotheintermediateinthebottom.Afteraperiodoftim
6、e,theweldconditiongetsintothequasisteadystatewithsymmetricrelationofthetemperaturefield.Theconvec—liveheatIransmissionisthemostimportantstyleofheattransmission.Withtheincreaseofweldingcurrent.theweldpenetratiOffincreases,andtheweldwidthincreaseslightly
7、.Keywords:FLUENT:weldpool;flowingdistribution;temperaturefield;weldshape焊接熔池的傳熱和流體流動計算機模擬是焊接模擬領(lǐng)域的一個重要領(lǐng)域,同時也是焊接冶金模擬中最為復雜的方向之一。美國麻省理工學院的OREPERC.M.首次對熔池中流體在表面張力梯度、電磁力和浮力共同作用下所產(chǎn)生的流動及傳熱過程建立了數(shù)學模型?,從此熔池中流體流動及傳熱過程的數(shù)值模擬受到普遍的關(guān)注。最早人們建立了固定容器內(nèi)流體流動的數(shù)學模型,以后一些學者分別用不同的
8、方法建立了接近實際電弧作用下焊接熔池流動和傳熱的數(shù)學模型。KOU"1教授假設(shè)熔池表面不變形建立三維和二維TIG焊熔池流動傳熱模型。Zacharia∞1[4j口1等進行了三維電弧焊過程的非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,考慮了熔池中電磁力、浮力、表面張力,并將自由表面視為可變形表面,研究了熔池中的流體流動和傳熱。國內(nèi)首先考慮流體流動是武傳松‘6J,其首先收稿日期:2014—03—31作者簡介:莫春立(1971一),男,遼寧葫蘆島人,副教授,主要研究方向:焊接工藝及設(shè)備,E—mail:mo