1 华北水利水电大学 材料学院 河南省高效特种绿色焊接国际联合实验室，河南 郑州 450045
2 河南科技大学 高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室，河南 洛阳 471023
3 中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司，浙江 宁波 315700
4 郑州轻工业大学 河南省机械装备智能制造重点实验室，河南 郑州 450002
在激光焊接中，激光光斑半径的大小直接影响激光功率密度，不同的激光功率密度对熔池流场和小孔的三维形状有影响。然而，关于激光光斑尺寸对激光熔池和小孔行为的影响的研究很少。基于Fluent软件建立了激光焊接热-流耦合模型，研究了激光光斑尺寸下激光焊接过程的匙孔三维瞬态行为及熔池流场。研究结果表明，随着光斑半径的增大，匙孔的深度明显变小。光斑半径分别为0.1 mm和0.15 mm时，焊接过程中均会出现匙孔底部闭合的情况，当光斑半径为0.2 mm时，匙孔未出现闭合的情况，匙孔的稳定性有所提高。随着光斑半径的增大，熔池最大流动速度波动相对较小，熔池尺寸逐渐增大。
激光焊接 光斑尺寸 匙孔 熔池 laser welding spot size keyhole molten pool 红外与激光工程
2023, 52(7): 20220130
红外与激光工程
2020, 49(6): 20200025
1 华北水利水电大学材料学院, 河南 郑州 450045
2 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
对不同尺寸的熔滴填充进入熔池后的匙孔三维形貌和熔池金属流动特性进行相应的数值模拟研究。数值模拟结果表明:熔滴在匙孔上方下落后填充进入熔池,该过程对匙孔的形态波动影响较大,熔滴尺寸较大时,匙孔深度的波动幅度较大。半径为0.9 mm的熔滴进入熔池后,匙孔前壁的液态金属由熔池上方向熔池下方流动的趋势更强烈,匙孔底部出现向下的流动趋势,该流动趋势与熔滴未滴入前的流动趋势截然相反;半径为0.6 mm的熔滴进入熔池后,匙孔前壁的液态金属流动趋势较为复杂,匙孔前壁上部出现由熔池表面向熔池下方流动的趋势,匙孔前壁中部出现由左向右的流动趋势,匙孔底部出现由熔池底部向上方流动的趋势。
激光技术 激光焊接 熔滴填充 匙孔与熔池
1 华北水利水电大学材料学院, 河南 郑州 450045
2 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
研究了焊接速度对填材填充激光焊接熔池动态行为的影响。研究结果表明:焊接速度对填材填充熔池过程中的匙孔三维形貌及熔池流动行为具有显著影响;填材填充激光焊接熔池时,提高焊接速度有利于提高匙孔的稳定性;随着焊接速度提高,匙孔深度以及孔壁底部流动速度的波动幅度减小,维持匙孔张开的驱动力增大,匙孔附近的流场由匙孔壁面向熔池方向流动的趋势增强。
激光技术 激光焊接 焊接速度 熔池动态行为 数值模拟
