电子束焊接熔池周期性波动的数值模拟

论文摘要

为了更深入地探究电子束焊接过程中的机理问题,利用数值软件Fluent,对10mm厚的2219铝合金电子束焊接熔池进行三维瞬态模拟。分析电子束焊接进入准稳态后熔池中涡流的变化规律和产生原因,并结合电子束与匙孔壁面相互作用进行讨论。结果表明:电子束焊接进入准稳态后熔池呈周期性波动;根据液态金属流动情况可将焊接熔池分为3个区域,区域Ⅰ中的液态金属维持了熔池体积的稳定,区域Ⅱ中的涡流起到扩大熔池表面的作用,区域Ⅲ中的涡流促使匙孔坍塌;通过对电子束与匙孔壁面的耦合分析可知,电子束在匙孔壁面上并不是均匀分布的,这造成了匙孔底部具有一定的滞后性。

论文目录

• 1 有限元模型的建立
•   1.1 基本假设与控制方程
•   1.2 边界条件与数学模型
•   1.3 网格划分与材料属性
• 2 电子束焊接熔池的周期性波动
•   2.1 焊接熔池温度场和流场耦合过程的分析
•   2.2 焊接熔池中涡流的变化规律及其产生原因
•   2.3 电子束与匙孔壁面耦合行为
•   2.4 实验验证
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨子酉,房玉超,何景山

关键词: 电子束焊接,熔池行为,涡流,周期性波动,热源与匙孔耦合

来源: 材料工程 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室

分类号: TG456.3

页码: 78-83

总页数: 6

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