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1.
针对气体熔池耦合活性TIG(GPCA-TIG)焊电弧压力随弧长增加而减小的现象,运用FLUENT软件及其UDF的二次开发功能,建立GPCA-TIG焊电弧的二维轴对称稳态模型,通过提取相同电流不同弧长等离子体轴向的电磁力和粘度,分析电弧压力随弧长增加而减小的机理.结果表明:随着弧长增加,沿电弧轴向的电磁力几乎没有变化,而近阳极表面的氩等离子体温度下降使其粘度增大,最终导致氩等离子体沿电弧轴向的流速下降,阳极表面的电弧压力下降. 相似文献
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等离子弧焊接熔池温度场的三维数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
建立了运动等离子弧作用下焊接温度场的三维瞬态数值分析模型,以分析等离子弧焊熔池温度分布情况以及焊接电流、焊接速度等焊接工艺参数对其影响情况.综合考虑了液态金属的对流传热和熔池外部的固体导热、材料热物理性能参数随温度的变化、焊件表面的散热以及熔化/凝固相变潜热等对熔池温度场的影响.采用三维锥体热源对小孔型等离子弧焊接过程进行了流体动力学和传热分析,利用ANSYS有限元软件求解所建立的模型,得到了等离子弧焊接过程中温度场的变化情况.模拟结果表明,随焊接电流的增大和焊接速度的减小,熔池体积增加,熔宽和热影响区都增大.试验结果验证了所建立模型的正确性和数值求解方法的可靠性. 相似文献
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代明君 《黑龙江科技学院学报》2006,16(1):48-51
为获得等离子电弧加热工艺参数和薄板几何尺寸对薄板温度场分布的影响规律,应用有限元方法对1Cr18Ni9Ti不锈钢薄板等离子电弧加热弯曲成形的三维瞬态温度场进行了数值模拟,分析了等离子电弧功率、扫描速度、薄板厚度以及冷却条件等对等离子电弧成形温度场的影响特性.结果表明:1Cr18Ni9Ti不锈钢薄板的弯曲角度随着等离子电弧功率的增加而增加,最佳扫描速度下薄板厚度方向温度梯度达到最大.改变温度梯度可以达到控制变形的目的. 相似文献
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低压断路器中电弧运动磁流体动力学模型的仿真研究 总被引:2,自引:0,他引:2
根据低压断路器开断时电弧起弧的物理过程,建立了以磁流体动力学( MHD) 为基础的电弧模型.根据气流场,结合热场、磁场与电流分布,对低压断路器的电弧运动过程进行了数值模拟研究,经对磁场在电弧初始运动阶段对电弧运动的影响进行数值分析,结果表明:电弧在磁场中运动得更快,并且可以更有效地被冷却. 相似文献
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钨极氩弧焊焊接电弧数值分析 总被引:4,自引:0,他引:4
以钨极氩弧焊(TIG)电弧为研究对象,根据磁流体动力学理论构建了电弧数学模型,并对TIG焊接电弧进行了数值分析.数值模拟所得电弧等离子体温度分布与试验值相当吻合.在此基础上对电弧压力和电流密度进行了分析,并通过试验验证了模拟结果.实验结果表明,在本试验条件下,电弧压力分布符合双面指数曲线分布,电流密度分布符合高斯分布规律. 相似文献
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直流TIG焊接电弧阳极电流密度的数值计算 总被引:2,自引:0,他引:2
以直流钨极氩弧焊电弧为研究对象,建立了轴对称两维数值模型。模型中考虑了阴极几何形状,电流密度计算包括了阴极区和弧柱区。模型对一组磁流体动力学方程组的求解,采用了SIMPLE算法,所得的电弧弧柱温度分布与实验吻合良好。在此基础上,运用所建立的电弧模型,详细分析了焊接电流、钨极端头锥角及弧长对电弧阳极电流密度分布的影响,计算结果与实测值基本一致。 相似文献
7.
双电极直流埋弧炉的使用是一种生产氧化镁单晶的有效途径.为理解和优化电弧冶炼过程,建立了电弧炉中等离子体射流的三维稳态磁流体动力学模型.在模型中假设,电弧等离子体处于局部热动态平衡状态,而且熔池表面没有发生变形.利用ANSYS有限元分析软件,得到电弧温度场、流场、压力场和电势的分布.最后近似给出了由电弧引起的熔池表面等效热通量的分布.计算结果表明,熔池表面所受到的压强大小跟电流以及弧长有关:电流越大,压强越大;弧长减小,压强先增大后减小. 相似文献
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与氩弧比较,氮弧具有更优良的高热特性.针对自由燃烧的氮气电弧建立了二维稳态的轴对称模型,研究了电弧的传热传质行为.以电弧电流200A,弧长10mm的自由燃烧氮气电弧为研究对象,采用以SAMPLEST算法为基础编通用流体计算软件PHOENICS进行了数值模拟,并与氩气电弧的模拟结果进行了对比,发现氮气电弧截面收缩更小,具... 相似文献
10.
以不锈钢作阳极,采用静态小孔法测量TIG电弧压力.结合电弧阳极电流密度分布、伏安特性和弧长电压特性曲线分析不锈钢TIG焊的电弧压力特性.与水冷铜作阳极时的电弧压力对比,结果表明:在相同条件下不锈钢作阳极时电弧压力的分布服从高斯分布,分布半宽值较大,电弧压力峰值较低并随着电弧电流的增大、弧长的减小而增大;2种阳极条件下电弧压力峰值的差值随电流增大而增大,随弧长增大无明显变化. 相似文献
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外加交变磁场可改善大电流高速焊接时的焊缝成形缺陷,为获得不同励磁参数对DP-TIG(deep penetration,TIG)焊接电弧和熔池特性的影响,在横向交变磁场作用下,对12 mm的Q345B板进行了DP-TIG焊接试验.通过高速摄像系统观察电弧形态,采用小孔法测量电弧压力,基于金相腐蚀法分析熔池截面.结果表明:... 相似文献
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在惰性气体保护钨极电弧焊接(GTAW)过程中,引入纵向磁场焊接,它是以LD10CS铝合金炙焊接材料,水冷紫铜板为阳极,实验用探针法测定外加纵向磁场GTAW焊接电弧电流密度的径向分布,。并在此基础上用磁流函数法详细推导了外加纵向磁场GTAW焊接熔池流体所有体积力的表达式,建立了外加纵向磁场作用下焊接熔池流体流动和传热过程的新模型,该模型考虑了外加纵向磁场的附加作用,使之更能接近外加纵向磁场GTAW焊接的实际,为外中纵向磁场GTAW焊接机理的研究提供了条件。 相似文献
13.
TIG焊外加磁场的ANSYS模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
针对外加纵向磁场的TIG焊接时,与电极同轴的单个轴对称空心圆柱线圈在恒定励磁电流作用下产生的纵向磁场,采用有限元分析方法建立了TIG焊外加纵向磁场的计算模型,应用ANSYS软件对TIG焊外加纵向磁场进行了模拟.对外加纵向磁场纵截面分布、磁场径向分量的分布规律对焊接行为的影响进行了分析.通过实验验证了模拟结果与实测值的一致性,并对模拟结果的偏差进行了分析. 相似文献
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焊接电弧的等离子流力研究 总被引:5,自引:0,他引:5
以实验为基础,分析了直流TIG电弧阳极热斑表面等离子流力的径向分布,数学表达式,电弧长度及电流的影响,阐述了该力在整个电弧机械作用力中的地位。 相似文献
15.
提出了一种附加电弧超声激励共熔池的双钨极氩弧焊接新方法.使用附加超声电弧和主电弧完成焊接过程,附加超声电弧向焊接熔池注入超声波激励,主电弧作为主要的焊接热源,以实现改善焊缝金属性能及其焊接效率的功能.同时,以304钢为例,采用所提出的焊接方法进行试验.结果表明,所提出的焊接方法可以提高焊接过程的稳定性和焊接效率,有效细化焊缝金属组织并提高焊缝金属的拉伸性能. 相似文献
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基于磁流体力学(magnetohydrodynamics,MHD)模型,采用动网格技术(dynamic mesh method,DMM)跟踪电弧-熔池界面,建立了钨极惰性气体(tungsten insert gas,TIG)保护焊过程耦合流动、传热、凝固熔化及动网格界面跟踪的数学模型.首先计算自由燃弧,得到了准确的弧区速度、温度及压力等参数.然后分别验证了熔池内电磁力、热浮力、等离子流曳力和Marangoni力4个驱动力.考虑上述电弧-熔池相互作用,基于压力的动态平衡跟踪界面,计算了304不锈钢TIG焊过程,得到了等离子体冲击造成的熔池中央下凹及边缘上凸现象.结果表明,本模型可以得到更准确的界面及熔池形状. 相似文献
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本文针对带极电渣堆焊熔池体积大的特点,利用焊前在试板的纵、横向镶嵌铜条,焊后检测铜质点在堆敷金属中分布的方法,结合熔池温度的测定,研究了带极电渣堆焊的熔池行为。结果表明,熔池表面和底部的温度都低于电弧焊,这是造成低稀释率的根本原因;熔池内熔融金属流动速度的分布是由熔池温度分布决定的;熔池在外磁场力的作用下,当磁控电流增大或磁棒与带极距离增大时,焊道宽度增大,表面平整,咬边被消除。 相似文献