單面雙弧焊接熔池數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著自動化技術(shù)、人工智能理論等相關(guān)學(xué)科紛紛取得長足進展，焊接生產(chǎn)的機械化、自動化和機器人化程度不斷提高，生產(chǎn)節(jié)拍不斷加快，因此，對焊接加工環(huán)節(jié)本身的生產(chǎn)速度提出了更高的要求。但是，焊接速度的提高會帶來一些與常規(guī)速度焊接時不同的問題。其中最主要的是焊縫成形差，出現(xiàn)焊道咬邊的現(xiàn)象，速度進一步提高時出現(xiàn)所謂“駝峰”焊道，甚至造成焊縫不連續(xù)。為了改善高速焊接時的焊縫成形，首先需要了解焊縫成形不良的機理。本文是針對平板堆焊時產(chǎn)生咬邊的機理從數(shù)值模

2、擬角度進行的研究。 本文首先從數(shù)值模擬入手，采用有限元分析的方法，使用ANSYS軟件進行數(shù)值模擬，在模擬的過程中考慮到熱源對工件不同區(qū)域影響程度的不同，劃分網(wǎng)格時采用不均勻網(wǎng)格劃分方法，這樣既能保證計算的精度，同時又能節(jié)省大量的計算時間。 熱源采用經(jīng)典的高斯熱源分布模式，工件的各項熱物理性能參數(shù)采取隨溫度變化的方式，同時考慮到工件和外界的對流換熱及輻射，另外，通過增加有效液體熱傳導(dǎo)率來近似考慮對流的影響，這樣使計算條件盡

3、可能與實際相吻合。 首先分析了TIG焊過程中熔池的成形規(guī)律，通過不同速度下溫度場的比較，發(fā)現(xiàn)隨焊接速度的提高，熔寬最大處的熔池深寬比越來越小，當(dāng)達(dá)到某一臨界值時，咬邊就會產(chǎn)生。 根據(jù)這一現(xiàn)象又分析了雙電弧作用下的熔池成形規(guī)律，發(fā)現(xiàn)如果前后電弧的能量分布合理，并且前后電弧距離合適的情況下，能得到好的焊縫，而且雙弧焊時比單電弧作用下的低速焊接時得到的深寬比大，而低速焊時是不會產(chǎn)生咬邊的，這就說明采取雙電弧的情況能夠在極大限度