基于Fluent的鋁合金電子束深熔焊三維流場數(shù)值模擬.pdf

1、熔池的流動形態(tài)是電子束焊接焊縫質(zhì)量控制的關(guān)鍵，而表征焊縫成形質(zhì)量的特征區(qū)域的選取以及計算較為繁瑣。本文采用流體力學(xué)軟件FLUENT建立了電子束匙孔反沖金屬蒸氣和熔池模型，在一定范圍內(nèi)，模擬了匙孔處金屬蒸氣和熔池流場的流場分布。根據(jù)熔深模擬匙孔上方特征區(qū)域，可以預(yù)測焊接質(zhì)量，指導(dǎo)工藝；并且通過模擬匙孔處的金屬蒸氣和熔池流場分布，對進(jìn)一步研究電子束深熔焊機(jī)理和控制焊接質(zhì)量有著重要的意義。
　　建立匙孔直徑0.5mm且熔深分別為5mm、

2、8mm、10mm、13mm和15mm的模型進(jìn)行進(jìn)一步模擬，溫度云圖具有相似的分布，溫度場以匙孔中心為對稱分布，匙孔中心溫度較高。但不同的熔深獲得不同的匙孔形貌。定義出口處金屬蒸氣的截面寬為蒸氣寬，用來對焊縫成形進(jìn)行表征。建立帶有真空室的三維反沖金屬蒸氣模型。顯示了在不同熔深條件下的特征區(qū)域近似于圓形，蒸氣寬隨著熔深的增加呈增大的趨勢。這種規(guī)律進(jìn)一步研究可作為鋁合金電子束工藝指導(dǎo)。
　　進(jìn)一步探求匙孔對焊縫成形的影響，建立了電子束焊