中国激光, 2018, 45 (1): 0102003, 网络出版: 2018-01-24 复制并引用该论文  本文已被引 9 次  被引通知

图 & 表

图 1. 激光焊接过程的计算域

Fig. 1. Computational domain in laser welding process

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图 2. 激光组合热源模型

Fig. 2. Laser combined heat source model

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图 3. 激光焊接模型的计算区域及网格划分

Fig. 3. Computational domain and mesh generation in laser welding model

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图 4. 焊缝横截面的模拟与试验结果对比

Fig. 4. Comparison of simulated and experimental results of weld cross section

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图 5. 不同作用时间内激光自熔焊过程中匙孔的三维形态。(a) 200 ms;(b) 203 ms;(c) 206 ms;(d) 210 ms

Fig. 5. Three dimensional shapes of keyholes in process of autogenous laser welding under different operation time. (a) 200 ms; (b) 203 ms; (c) 206 ms; (d) 210 ms

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图 6. 不同作用时间内激光填丝焊过程中匙孔的三维形态。(a) 200 ms;(b) 203 ms;(c) 206 ms;(d) 210 ms

Fig. 6. Three dimensional shapes of keyholes in process of laser welding with filler wire under different operation time. (a) 200 ms; (b) 203 ms; (c) 206 ms; (d) 210 ms

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图 7. 焊接过程中匙孔深度随焊接时间的变化

Fig. 7. Keyhole depth versus welding time in laser welding process

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图 8. (a)激光自熔焊和(b)激光填丝焊的匙孔壁面流场

Fig. 8. Flow fields on keyhole walls in (a) autogenous laser welding and (b) laser welding with filler wire

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图 9. H点流动速度随焊接时间的变化

Fig. 9. Flow speed of point H versus welding time

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图 10. 熔池的纵、横截面的位置示意图

Fig. 10. Location diagram of longitudinal section and cross section of molten pool

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图 11. 激光自熔焊熔池的流场分布。(a)纵截面;(b)横截面

Fig. 11. Flow field distributions of molten pools by autogenous laser welding. (a) Longitudinal section; (b) cross section

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图 12. 激光填丝焊熔池的流场分布。(a)纵截面;(b)横截面

Fig. 12. Flow field distributions of molten pools by laser welding with filler wire. (a) Longitudinal section; (b) cross section

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图 13. 匙孔壁面的作用力示意图

Fig. 13. Schematic of acting force on keyhole wall

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图 14. 沿匙孔边缘填充的填材对匙孔稳定性的影响

Fig. 14. Effect of filler metal filling along keyhole edge on keyhole stability

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表 16056铝合金和ER4047焊丝的化学成分(质量分数,%)

Table1. Chemical compositions of 6056 aluminum alloy and ER4047 filler wire (mass fraction, %)

Composition Si Fe Cu Mn Zn Mg Al 6056 aluminum alloy 1.0 0.8 0.6 0.4 0.9 Bal. ER4047 filler wire 11.52 0.20 <0.001 0.01 0.001 0.01 Bal.

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表 2模型中6056铝合金的热物性参数

Table2. Thermal physical parameters of 6056 aluminum alloys used in model

Parameter Value Solid density /(kg·m-3) 2720 Liquid density /(kg·m-3) 2590 Solidus temperature /K 860 Liquidus temperature /K 917 Boiling temperature /K 2740 Latent heat of fusion /(J·kg-1) 3.87×105 Latent heat of vapor /(J·kg-1) 1.08×107 Thermal expansion coefficient /K-1 1.92×10-5 Convective heat transfercoefficient /(W·K-1·m-2) 15 Surface tension coefficient /(N·m-1) 0.914 Surface tension gradient /(N·m-1·K-1) -3.5×10-4 Radiation emissivity 0.08 Ambient temperature /K 300

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彭进, 胡素梦, 王星星, 王建升, 张芙蓉. 填材对激光焊接匙孔与熔池三维瞬态行为的影响[J]. 中国激光, 2018, 45(1): 0102003. Peng Jin, Hu Sumeng, Wang Xingxing, Wang Jiansheng, Zhang Furong. Effect of Filler Metal on Three-Dimensional Transient Behavior of Keyholes and Molten Pools in Laser Welding[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(1): 0102003.