微束等离子弧超薄板焊接熔池动态过程的研究

来源 :上海工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:roc9055
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在超薄板微束等离子弧焊接过程中,由于板件超薄,只有0.1mm,焊接过程难以控制,热输入偏大,则超薄板直接被焊穿,而热输入偏小,超薄板则不能被熔化。采用实验的方法需要花费大量的金钱时间人力。随着科学技术的发展,使用计算机软件对焊接熔池进行数值分析得到了广泛的普及。本文将通过利用ANSYS FLUENT软件对超薄板微束等离子弧的焊接过程进行数值分析。  根据微束等离子弧超薄板焊接的工艺特点,结合流体力学和传热学原理,建立了超薄板焊接熔池的瞬态数值分析模型。电弧热源模型采用高斯热源分布模型,综合考虑了表面张力、电磁力、浮力以及电弧压力等因素,添加了超薄板固态金属的热传导、熔池内部液态金属质点的热传递、熔池与外部环境的对流辐射等条件的影响,利用焓孔隙度法处理熔池中的熔化/凝固问题。对ANSYS FLUENT软件进行二次开发,通过编写用户自定义函数(UDF)将求解方程导入到程序中,然后采用有限体积法对控制方程组进行离散,SIMPLE算法进行求解,从而实现了超薄板微束等离子弧焊接过程的数值分析。  由于超薄板受热熔化形成熔池的时间特别短,本文首先建立了非移动微束等离子弧超薄板焊接的瞬态模型,设置较小的时间步长,观察超薄板受热后温度的传递,熔池的形成以及长大,熔池长大过程中力所起的作用,分别分析了表面张力、电磁力、浮力以及电弧压力在熔池长大阶段的推动作用。  其次,分析了移动微束等离子弧超薄板的熔池动态过程,通过设定合理的焊接时间,可以看到焊接过程中,焊接温度场是随着电弧的移动而不断变化的。随着电弧的移动,热影响区不断变大,而焊接中心区基本保持不变即焊接熔池处于准稳态,然后分析各作用力及合力在熔池非稳态以及稳态时刻下,对熔池中液态质点的推动作用。  最后对脉冲微束等离子弧超薄板焊接进行计算,得到了脉冲电流作用下的熔池温度场、流场。然后对脉冲参数,主要为占空比、基脉比以及脉冲频率,进行改变,得到了不同脉冲参数下熔池温度场、流场的变化,推断出在这些参数下作用下焊缝的最终形态。  采用不锈钢超薄板进行了一定量的微束等离子弧焊接工艺试验。利用图像采集系统采集了焊接过程中熔池的形状与尺寸,焊后通过制作焊缝成形的照片,获得了焊缝轮廓形状和尺寸,将实验值与计算值进行对比分析。
其他文献
土木工程全过程造价的控制与整个项目的经济效益有直接关系,在土木工程的各阶段,加强施工成本的管理和控制,有利于促提升施工单位的竞争力,促进我国土木工程的持续发展.本文
本文以RMn6Ge6(R=稀土元素)化合物为研究对象,利用X射线衍射仪(XRD)、超导量子干涉磁强计(SQUID)、物性测量系统(PPMS)、振动样品磁强计(VSM)等仪器对R1-xGdxMn6Ge6(R=Dy,Er,Ho)和R1-xSmxM
伴随着科技力量的不断增强,我国的国际地位也越来越高,科技的支持推动我国的信息化技术不断发展,与各方事业都形成了完美的融合,在新的时期新的时代新的社会环境下如何在企业
规划环境影响评价是我国唯一以法律形式要求开展的战略环境评价类型。论文选择规划环境影响评价中的区域规划(包括区域、流域、海域、土地利用)为研究对象,从国内外研究进展、
本文针对芳香有机胺类化合物的物化性质以及含此类化合物的废水的特点,合成了含磺酸基的复合功能树脂(LS-2),以美国Rohm&hass公司的AmberliteXAD-4为参照,研究三种胺类化合物(苯胺
超支化聚合物由于其独特的物理化学性质与简便的制备过程成为近10多年来高分子科学研究的热点.它通常由AB型单体或者A+B型单体一步法聚合而得,适合大规模工业生产.超支化聚合
高级氧化是去除水中难降解有毒有机污染物的有效方法,有着广阔的应用前景。与传统方法不同,高级氧化技术因活性氧的参与通常可以使水中的有机污染物彻底矿化从而避免了有害中间
水中染料类污染物的去除仍是水污染控制领域的热点研究课题之一。漆酶是一种环境友好的生物催化剂,可高效降解染料等污染物。然而,受限于其易受环境因素影响而变性失活、难以回收再利用等缺陷,目前很少见到漆酶大规模应用于水污染控制工程中的研究报道。为了解决漆酶在实际应用中遇到的问题,本文通过吸附法将Trametes versicolor漆酶负载到带有季铵基的大孔阴离子树脂(N-PS)内部,研制了一种新型的生物
妇女、儿童等弱势群体历来是社会慈善活动关注的对象。在慈善活动有着优良传统的拍卖行业更是对这一群体给予了充分的帮助。湖南省拍卖行业协会、湖南拍企、社会团体及爱心人
本文首先从城市生活垃圾的产量和组成出发,阐述了我国城市生活垃圾的产生现状,并分别讨论了影响垃圾产量和组分的主要影响因子。结果表明,人口、GDP和居民消费水平等是垃圾产量