单面双弧焊接熔池数值模拟研究

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1、摘要!!!!自E!!§#_!!!!!_●

2、!!!_$《S■■■___E自■自■■■目■●_E!目墨ii""111■■兰随着囱动化技术、人工智能理论镣相关学科纷纷取得长足避展，焊接生产的捉藏仡、嚣裁豫积极器人证程度不凝挺意，生产繁糖不酝躯铗，瓣憩，对焊接嬲工环节本身的生产速度提出了更高的黉求。但是，烽接速度的提离会带来一些与常规速度焊接时不同的问题。其中最虫鼹的是焊缝成形差，出现焊道咬边的现象，速度进一步提毫时出魏掰疆“驼蜂”爆遭，甚至逡藏焊缝不连续。为了改善麓速焊接时鹄焊缝成形，首先需要了解焊缝成形不良的机理。本文怒针对平板堆煤时产生咬

3、边的机理从数假模拟角度进行的研究。本文繁先姨数僮模羧入手，采蠲毒隈元分掇瓣方法，馕翅ANSYS软{串遴抒数值模拟，在模拟的道程中考虑到热源对工件不同区域影响程度的不同，划分网格时采嗣不均匀网格划分方法，这样既能保证计算的精度，同时又能节省大凝的诗算霹阉。热源采用经典的离斯热源分布模式，工件的辑项热物理性能参数采取髓温度变化的方式，同时考虑别工件和夕卜界的对流换热及辐射，另外，通过增加有效液锌热健譬率寒运强考瘪瓣漉热影嚼，逸撵镬诗算条《警尽可能与实际耪嘲合。首先分析了TIG烊过程中熔池瀚成形规律，瀚过不同速度下温度场的比较，发现随焊接速度

4、的提高，熔宽最大处的熔池深宽比越来越小，必达到某一临界值时，咬逡凝会产生。根据遮一现象又分析了双电弧作用下韵熔池躐形规律，发现如果前后电弧的能量分布合理，并且前后电弧距离合适的情况下，能得到好的焊缝，而且双弧焊霹院单瓷弧终曩下豹低速焊接藏褥戮戆涤赛跑大，瑟糕速焊辩疑不会产生浚边的，这就说明采取双电弧的情况能够在极大限度的提高效率的阐时，避免焊接缺陷。蓑嚣遴嚣了丈莹黪溽接工艺实验，透过溅试垮缝懿A嚣尺寸、形状并与诗簿结果比较，验证了数值模拟的计算缩果。关键谗双弧TIG簿；数速模数；濑痰凌；熔波形态；咬迭．I··AbstractWithth

5、edevelopmentofautomatictechnologyandartificialintelligencetheory．,thelevelofmechanization,automationandmobilizationincreasedveryquicklyinweldingprocess，theproducingspeedincreasedincessantly+Sorequirementforhi秘efproducingspeedofweldingprocessisputforward．However，theenhanc

6、ememofweldingspeedwillbringsomeproblemswhichdifferentfromgeneralweldingprocess。Themostimportantproblemisbadweldinglineshape，undercut。Ⅵ}henspeedenhancemore，“hump"weldingshapewillappear．Intheworstcase，theweldinglinewilldiscontinue．Toimprovetheweldinglineshapeofhighspeedwel

7、ding，toknowtheprincipleofbadweldinglineshapeisthefirststep．Numericalsimulationisdonetoanalyzethewineipleofundercutinthispaper．Finiteelementanalysismethodisusedinthispaper．thesoft-wareusedtoprocessnumericalsimulationinthispaperisANSYS．Inthecourseofsimulation，non-uniformgr

8、idpl躐isadoptedduetothedifferentinfluenceofheatsourcetoworkpiece．Itensurescomputeprecisionandsavescomputetimeinthisway．ClassicalGaussdistributionheatsonrcemodelisadoptedasheatSOUrCe．Thephysicsspecificationofworkpiecechangeswithtemperature，andtheconvectionandradicalization

9、exchangebetweenworkpieceandenvironmentoutside．Inaddition，theeffectofliquidconvectioniscalculatedthrough