A-TIG焊中氧含量对熔池流动方式影响的数值模拟.pdfVIP

第40卷 第10期 金属学跋 V61．40No．10 ACTAMETALLURGICASINICAOct．2004 2004年10月1085--1092页 PP．1085—1092 A—TIG焊中氧含量对熔池流动方式影响的数值模拟 赵玉珍 雷永平 史耀武 (北京工业大学材料学院，北京100022) 摘 要 建立了三维移动热源作用下焊接熔池的数学模型，模拟了不同氧含量下熔池中的速度场和温度场．结果表明，氧化物 活性剂中的氧元素改变了熔池中的表面张力温度系数，从而影响熔池中的流动方式，是熔深和深宽比增加的重要原因；随着氧含量 的增加，深宽比和熔深急剧增加，熔宽减小．当氧含量超过150×10一。时，增加氧量，熔池表面最高温度减小，并逐渐趋于一定 x x 值；当氧含量超过20010“时，深宽比、熔深和熔宽趋于一定值；氧含量小于30010“时，熔池表面最高温度高于正表面 张力温度系数作用的温度范围，正、负表面张力温度系数在熔池中同时存在．当氧含量超过300X10一。时，熔池表面最高温度处 于正表面张力温度系数作用的温度范围之内，熔池中的表面张力温度系数为正值；随着氧含量的增加，在熔池中出现数目、大小、 方向、位置不同的涡流，当两个涡流的方向均由熔池边缘流向熔池中心的环流时，涡流有效地把电弧能带到熔池底部，产生较大的 熔深和深宽比． 关键词 A—TIG焊，氧含量，表面张力，流动方式，深宽比 中图法分类号TG401 文献标识码A MoDELINGoFTHEEFFECTSoFoXYGENCoNTENT oNFLoWPALTTERNSINA—TIGWELDING ZHAOYuzhen，LEI Yaowu Yongping，SHI Schoolof of 100022 MaterialsScienceand Engineering，BeijingUniversityTechnology，Bering Correspondent：SHIYaowu，professor,Tel：(010E-maihshiyw@bjut．edu．cn NationalBasicResearchand Supportedby Key DevelopmentProgrammeof received200308 revisedform2004—02—16 Manuscript 14，in ABSTRACTA3Dmathematicalmodelwas tocalculatethe and developed temperaturevelocity distributionsina A—TIGweld withdifferent concentrations．ItiSshownthat moving pool oxygen the the ofsurfacetension oxygenelement，whichchangestemperaturedependence froma valuetoa cause intheweld and value，can negative positive significan