电弧作用下熔透型TIG熔池液面行为的数值模拟

何景山; 刘伟; 张秉刚; 吴庆生

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电弧作用下熔透型TIG熔池液面行为的数值模拟

何景山, 刘伟, 张秉刚, 吴庆生

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何景山, 刘伟, 张秉刚, 吴庆生. 电弧作用下熔透型TIG熔池液面行为的数值模拟[J]. 焊接学报, 2007, (6): 10-12.

引用本文:

何景山, 刘伟, 张秉刚, 吴庆生. 电弧作用下熔透型TIG熔池液面行为的数值模拟[J]. 焊接学报, 2007, (6): 10-12.

HE Jingshan, LIU Wei, ZHNG Binggang, WU Qingsheng. Numerical simulation on effect of TIG welding arc on liquid surface of full-penetrated molten pool[J]. TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2007, (6): 10-12.

Citation:

HE Jingshan, LIU Wei, ZHNG Binggang, WU Qingsheng. Numerical simulation on effect of TIG welding arc on liquid surface of full-penetrated molten pool[J]. TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2007, (6): 10-12.

电弧作用下熔透型TIG熔池液面行为的数值模拟

哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室, 哈尔滨 150001

Numerical simulation on effect of TIG welding arc on liquid surface of full-penetrated molten pool

State Key Laboratory of Advanced Welding Production Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

摘要: 在正面熔化半径R_Z和板厚h一定的条件下,基于对有电弧作用的熔透型TIG焊接熔池三维液面行为的分析,获得了不同背面熔化半径R_B的熔池三维形状模型,利用有限元分析软件surface evolver进行数值模拟,研究了电弧对熔透型TIG焊接熔池液面的影响。结果表明,电弧的作用与否对熔池下液面的大小和形状无显著的影响;在背面熔化尺寸较小时(R_B ≤ 2.5 mm附近),电弧对上液面特征量有较大作用;电弧的作用从整体上是使熔池上液面压低。在从脉冲基值过渡到脉冲峰值期间,电弧电压(或弧光光强)增加的部分是由电流增加和熔池上液面被压低两部分引起的。
- TIG焊接熔池 /
- 熔透 /
- 背面熔化半径 /
- 电弧 /
- 数值模拟
Abstract: When top fusion zone radius and plate thickness are constant, the three-dimensional shape model at different back fusion zone radius was obtained by analyzing three-dimensional liquid surface of TIG (tungsten inert-gas)welding full-penetrated molten pool with the arc.The effect of the arc on liquid surface of TIG welding full-penetrated molten pool was investigated through numerical simulation with finite element analysis software (Surface Evolver). The results show that the size and shape of the back liquid surface of molten pool aren' t influenced remarkably by the arc. However, when the back fusion zone radius is small (about less than or equal to 2.5 mm), the effect of the arc on the characteristic parameters of the top liquid surface is obvious, and the top liquid surface is depressed by the arc.From the pulse base value to the pulse peak value, the arc voltage or the arc light intensity is increasing, which is due to not only the current increasing but also top liquid surface of the molten pool being depressed.
- tungsten inert-gas welding molten pool /
- full penetration /
- back fusion zone radius /
- arc /
- numerical simulation

[1]	高延峰,胡翱. 排水罩风场特征及其对焊接电弧影响的数值模拟 . 焊接学报, 2017, 38(8): 59-62. doi: 10.12073/j.hjxb.20150827001
[2]	高向东, 林俊, 萧振林, 陈晓辉. 电弧焊熔透ICA-BP神经网络识别模型 . 焊接学报, 2016, 37(5): 33-36.
[3]	张刚, 樊丁, 石玗, 黄健康, 李春玲. 焊接电参数对GTAW熔透状态的影响 . 焊接学报, 2016, 37(2): 25-28.
[4]	黄勇, 陆肃中, 王新鑫, 李慧. 气体流量和耦合度对GPCA-TIG焊电弧特性影响的数值模拟 . 焊接学报, 2016, 37(6): 69-74.
[5]	黄勇, 王艳磊, 张治国. 氮氧元素联合过渡对气体熔池耦合活性TIG焊电弧的影响 . 焊接学报, 2015, 36(3): 31-34.
[6]	成满庆, 安艳丽, 杜华云, 卫英慧, 樊丁. 电流参数变化对电弧温度场和速度场的影响 . 焊接学报, 2010, (4): 33-37.
[7]	杜华云, 安艳丽, 卫英慧, 王文先, 樊丁. 保护气流量和弧长变化对电弧温度场与流场的影响 . 焊接学报, 2010, (5): 73-76.
[8]	刘立君, 兰虎, 郑红艳. 基于神经网络熔透电弧声特征参数评价与选择 . 焊接学报, 2010, (3): 25-28.
[9]	刘立君, 兰虎, 温建力, 于忠伟. MIG焊熔透电弧声小波包频带能量特征提取 . 焊接学报, 2010, (1): 45-49.
[10]	董文超, 陆善平, 李殿中, 李依依. 焊接电弧与活性组元对TIG焊熔池形貌影响的数值模拟 . 焊接学报, 2009, (11): 49-52,56.
[11]	赵华夏, 焦向东. 干式高压环境对TIG焊接电弧温度的影响 . 焊接学报, 2008, (11): 17-20.
[12]	刘伟, 何景山, 吴庆生, 张秉刚. 电弧力对TIG焊接熔池液面形态影响的数值模拟 . 焊接学报, 2007, (7): 69-71,76.
[13]	吴庆生, 冯吉才, 何景山. 铝合金电子束焊接熔透特征量的确定 . 焊接学报, 2006, (2): 15-18.
[14]	张旭东, 陈武柱, 刘春, 国静. CO₂激光焊接的同轴检测与熔透控制Ⅲ.板厚变化时熔透状态同轴光信号分析 . 焊接学报, 2006, (1): 13-16.
[15]	殷凤良, 胡绳荪, 郑振太, 马力. 等离子弧焊电弧的数值模拟 . 焊接学报, 2006, (8): 51-54.
[16]	芦凤桂, 唐新华, 李少青, 姚舜, 楼松年. 定点TIG焊接电弧与熔池交互耦合数值模拟 . 焊接学报, 2005, (9): 69-72,76.
[17]	芦凤桂, 姚舜, 楼松年, 张毓新. 熔池表面变形对电弧行为特征的影响 . 焊接学报, 2004, (2): 57-60.
[18]	张旭东, 陈武柱, 刘春, 国静. CO₂激光焊接的同轴检测与熔透控制I.熔透状态特性及其同轴检测 . 焊接学报, 2004, (4): 1-4.
[19]	张旭东, 陈武柱, 刘春, 国静. CO₂激光焊接的同轴检测与熔透控制(Ⅱ)熔透状态同轴光信号的频域分析 . 焊接学报, 2004, (5): 25-28,32.
[20]	张裕明, 吴林, 李林, 陈定华, 刘建国. TIG焊熔透正面监测量的确定 . 焊接学报, 1991, (1): 39-45.

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电弧作用下熔透型TIG熔池液面行为的数值模拟

哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室, 哈尔滨 150001

收稿日期: 2007-02-14

关键词:

TIG焊接熔池 /

熔透 /

背面熔化半径 /

电弧 /

数值模拟

摘要: 在正面熔化半径R_Z和板厚h一定的条件下,基于对有电弧作用的熔透型TIG焊接熔池三维液面行为的分析,获得了不同背面熔化半径R_B的熔池三维形状模型,利用有限元分析软件surface evolver进行数值模拟,研究了电弧对熔透型TIG焊接熔池液面的影响。结果表明,电弧的作用与否对熔池下液面的大小和形状无显著的影响;在背面熔化尺寸较小时(R_B ≤ 2.5 mm附近),电弧对上液面特征量有较大作用;电弧的作用从整体上是使熔池上液面压低。在从脉冲基值过渡到脉冲峰值期间,电弧电压(或弧光光强)增加的部分是由电流增加和熔池上液面被压低两部分引起的。