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 机械学院, 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
结合激光深熔焊的焊接特性, 建立焊丝熔化后进入熔池过程的三维瞬态激光焊接热-流耦合模型。研究了焊丝熔化填充方式对匙孔三维形态、熔池流动行为的影响, 最后分析了焊丝熔化填充对匙孔稳定性的影响机制。计算结果表明, 焊丝熔化以自由过渡的形式落入熔池对匙孔的形态影响较大, 对匙孔前壁的挤压作用非常明显, 造成了匙孔闭合、倒塌的情况; 焊丝熔化沿熔池边缘流入熔池对匙孔的形态影响相对较小, 匙孔下部会出现内凹的现象。焊丝熔化进入熔池之后在匙孔后方的熔池会产生两个顺时针的流动漩涡, 流动漩涡的存在会使熔池内部流动行为更加复杂。
激光焊接 焊丝熔化填充 填充方式 匙孔与熔池 数值模拟 laser welding filler wire melting and filling filling mode keyhole and molten pool numerical simulation 红外与激光工程
2018, 47(3): 0306005
1 西南交通大学材料科学与工程学院，成都 610003
2 西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都 610003
真空环境下激光焊接熔深得到显著提高，焊缝成形及气孔等缺陷得到极大改善，可以获得常规激光焊接方法难以获得的显著效果。近些年，有关真空激光焊接过程机理，低真空甚至局部负压环境激光焊接装置的研究日益完善，真空激光焊接技术在船舶、核电及压力容器等领域大厚板焊接中展现出良好的应用前景。本文首要概述环境压力变化对激光焊缝熔深，焊缝表面成形及气孔等缺陷的影响规律，从焊接过程等离子体羽辉及匙孔、熔池的动态行为特性方面总结国内外学者有关真空激光焊接机理的研究成果，并介绍了真空焊接技术在工业领域的应用情况，最后对目前已报道的研究中存在的问题进行分析并对真空焊接技术的发展前景进行展望。
真空环境 激光焊接 等离子体羽辉 匙孔及熔池行为 vacuum laser welding plasma plume keyhole and molten pool behaviors
