考慮背面小孔后向偏移的等離子弧焊接熱過(guò)程模型.pdf

1、在穿孔等離子弧焊接過(guò)程中，背面小孔中心與焊槍中心存在一定的偏移。背面小孔的偏移量可以反映小孔孔道的后向彎曲程度和熔池前壁的熔化狀態(tài)?，F(xiàn)有等離子弧焊接熔池與小孔的模擬研究，均沒(méi)有考慮小孔孔道的后向彎曲現(xiàn)象。因此，深入研究小孔孔道后向偏移時(shí)所涉及的熔池與小孔瞬態(tài)演變行為和傳熱過(guò)程，對(duì)于優(yōu)化以背面小孔中心偏移量為控制參數(shù)的控制方法，保證焊縫成形質(zhì)量具有重要意義和實(shí)用價(jià)值。
　　采用“宏觀熱效應(yīng)法”，建立隨小孔形狀動(dòng)態(tài)調(diào)整的組合式體積熱源

2、模型。在不同時(shí)刻，熱源作用區(qū)域隨小孔的尺寸變化而發(fā)生改變?？紤]到小孔孔道后向偏移會(huì)對(duì)PAW焊接熱過(guò)程和熔池受力情況產(chǎn)生影響。組合式體積熱源沿板厚的中軸線向熔池后部偏移一個(gè)參量，間接反映背面小孔后向偏移對(duì)PAW熱過(guò)程的影響。小孔后壁的作用中，增加一項(xiàng)等離子流后推力，間接表示等離子流對(duì)熔池流體的作用。
　　利用建立的三維瞬態(tài)熔池與小孔的數(shù)學(xué)模型，分別對(duì)6mm和8mm厚度的不銹鋼板進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析了等離子弧焊接過(guò)程中溫度場(chǎng)和小孔形狀