氬氮保護(hù)紫銅TIG焊接熔池動(dòng)態(tài)過程的數(shù)值模擬及工藝研究.pdf

1、焊接過程是一個(gè)迅速而又極不均勻的物理化學(xué)冶金過程，焊接熔池一直是焊接模擬的一個(gè)重要領(lǐng)域。本文根據(jù)能量守恒的基本原理和鎢極氬弧焊(TIG)工藝的特點(diǎn)，建立了運(yùn)動(dòng)電弧作用下T3紫銅非穩(wěn)態(tài)TIG焊接熔池形態(tài)的數(shù)值分析模型，并采用有限元的方法對模型進(jìn)行了離散化處理。該模型綜合考慮了使熔池金屬產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的浮力、電磁力、表面張力等驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)考慮了材料的熱物理性能參數(shù)隨溫度的變化、焊接過程中熔池與外界的能量的交換，以及熔化/凝固相變對熔池流場及溫度場

2、的影響。文中采用的表面分布雙橢圓熱源模型，較好地符合了TIG焊接熱流分布的形態(tài)。 作者在不預(yù)熱的情況下采用氬氮混合保護(hù)氣體對厚壁紫銅進(jìn)行了TIG焊接工藝的研究，并研究了不同比例下氬氮混合氣體對焊接接頭微觀組織和力學(xué)性能的影響。 根據(jù)TIG焊接熔池溫度場和流場的特點(diǎn)，本文利用通用有限元軟件ANSYS，采用非均勻網(wǎng)格對單元進(jìn)行了劃分，使用熱源疊加的方式對TIG焊接熔池?zé)崃康奈者M(jìn)行了處理，對所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了求解。模擬結(jié)