窄間隙擺動(dòng)焊炬GMAW溫度場特性研究.pdf

1、窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊是一種高效的焊接技術(shù)，為了得到焊接成形質(zhì)量良好的焊縫，實(shí)際生產(chǎn)中，采用擺動(dòng)電弧的焊接工藝來進(jìn)行窄間隙焊接。由于窄間隙焊縫坡口的特殊性，在焊接過程中極容易發(fā)生側(cè)壁不熔透和成形質(zhì)量差等焊接缺陷。針對(duì)這一問題，通過研究其焊接溫度場，可以優(yōu)化焊接參數(shù)的選擇，改善其焊接質(zhì)量。
　　為了通過有限元模擬的方法得到更精確的溫度場結(jié)果，焊接熱源模型的選擇成為了很關(guān)鍵的一步。通過分析擺動(dòng)電弧窄間隙焊接過程中的電弧擺動(dòng)過程，進(jìn)行等

2、效熱源模型研究，初步采用等效熱源模型進(jìn)行數(shù)值模擬，得到其溫度場特性?？紤]擺動(dòng)電弧發(fā)生磁偏吹對(duì)側(cè)壁的影響，結(jié)合高斯熱源模型和雙橢球熱源模型的推導(dǎo)過程，建立了一個(gè)考慮側(cè)壁熔合的新的熱源模型。同時(shí)，分別考慮了多層單道焊情況下不同層焊的情況，建立了基于第一層焊的復(fù)合熱源模型和基于第二、三、四層焊的復(fù)合熱源模型。
　　為了驗(yàn)證熱源模型的合理性，通過COMSOL有限元仿真軟件，采用新的復(fù)合熱源模型，考慮溫度、對(duì)流、輻射和相變潛熱對(duì)材料物理性能

3、的影響，對(duì)擺動(dòng)電弧窄間隙MAG焊進(jìn)行溫度場仿真計(jì)算。與此同時(shí)，通過實(shí)際的試驗(yàn)，得到焊縫截面情況，與溫度場仿真結(jié)果的側(cè)壁截面情況進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)兩者側(cè)壁熔深情況基本吻合，為后續(xù)對(duì)焊縫成形影響的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。
　　通過對(duì)擺動(dòng)電弧窄間隙MAG焊的溫度場仿真，對(duì)其溫度場情況進(jìn)行了分析，對(duì)其熱循環(huán)曲線也進(jìn)行了規(guī)律性探討。通過對(duì)比不同熱源模型下的溫度場情況，發(fā)現(xiàn)新的熱源模型比較適用;通過對(duì)比不同坡口的溫度場情況，發(fā)現(xiàn)U型坡口的側(cè)壁融合情