张转转胥国祥武传松
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00319
为合理描述激光能量在小孔内的分布特征, 采用光线追踪法处理光线在小孔内的多次反射和孔壁的Fresnel吸收, 对线热源小孔模型做出了改进. 根据小孔形状尺寸的计算结果, 确定激光焊体积热源的分布参数. 将标定后的激光焊体积热源分布参数应用于激光+熔化极脉冲电弧(激光+GMAW-P)复合焊的组合式体积热源模型, 对TCS不锈钢复合焊准稳态温度场进行了数值分析. 开展了TCS不锈钢复合焊工艺实验, 将复合焊焊缝形状尺寸的模拟结果与实测结果进行了对比, 验证了所建立的复合焊热场模型. 基于小孔形状的复合焊热场模型能较好地模拟TCS不锈钢复合焊温度分布与焊缝成形. 利用该模型计算了不同工艺条件下TCS不锈钢焊接HAZ形状尺寸以及HAZ内不同位置处的热循环曲线, 分析了TCS不锈钢复合焊的热循环特征, 为接头组织与性能的预测分析奠定了基础.
关键词:
小孔形状
,
hybrid welding
,
TCS stainless steel
,
thermal model
,
thermal cycle
张转转
,
胥国祥
,
武传松
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00319
为合理描述激光能量在小孔内的分布特征,采用光线追踪法处理光线在小孔内的多次反射和孔壁的Fresnel吸收,对线热源小孔模型做出了改进.根据小孔形状尺寸的计算结果,确定激光焊体积热源的分布参数.将标定后的激光焊体积热源分布参数应用于激光+熔化极脉冲电弧(激光+GMAW-P)复合焊的组合式体积热源模型,对TCS不锈钢复合焊准稳态温度场进行了数值分析.开展了TCS不锈钢复合焊工艺实验,将复合焊焊缝形状尺寸的模拟结果与实测结果进行了对比,验证了所建立的复合焊热场模型.基于小孔形状的复合焊热场模型能较好地模拟TCS不锈钢复合焊温度分布与焊缝成形.利用该模型计算了不同工艺条件下TCS不锈钢焊接HAZ形状尺寸以及HAZ内不同位置处的热循环曲线,分析了TCS不锈钢复合焊的热循环特征,为接头组织与性能的预测分析奠定了基础.
关键词:
小孔形状
,
复合焊
,
TCS不锈钢
,
热场模型
,
热循环
霍玉双
,
武传松
,
陈茂爱
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00012
根据小孔壁面上的力学平衡条件，建立了穿孔等离子弧焊(PAW)的小孔模型.利用该模型，对6 mm厚不锈钢板PAW准稳态小孔的形成过程进行了数值计算，得到了不同工艺参数下准稳态小孔的形状和尺寸.根据达到准稳态时小孔壁面的受力状态，对PAW过程中小孔从盲孔到穿孔的转变机制进行了探讨，分析计算了小孔壁面上各区域的作用力大小.随着焊接电流的升高，小孔的深度呈现非线性增大；存在一个小孔在熔池内由盲孔突然转变为穿孔状态的焊接电流临界值；等离子弧力在小孔底部急剧集中是导致小孔深度突变的主要原因.通过穿孔PAW焊接工艺实验，对数值计算结果进行了实验验证.
关键词:
穿孔等离子弧焊接
,
小孔形状
,
力学平衡方程
,
数值分析
