金属学报
金屬學報
금속학보
ACTA METALLURGICA SINICA
2008年
2期
249-256
,共8页
董文超%陆善平%李殿中%李依依
董文超%陸善平%李殿中%李依依
동문초%륙선평%리전중%리의의
微量活性组元%氧%Marangoni对流%熔池形貌%数值模拟
微量活性組元%氧%Marangoni對流%鎔池形貌%數值模擬
미량활성조원%양%Marangoni대류%용지형모%수치모의
针对SUS304不锈钢的定点钨极惰性气体保护焊过程,建立三维瞬态定点热源作用下的焊接熔池数学模型,系统研究了不同氧含量下的熔池温度场、速度场以及熔池形貌演变过程.结果表明:随着熔池中活性组元氧的增加,熔池内的对流模式经历了以外对流为主、内外对流共存到以内对流为主的演变过程,熔池形貌由浅且宽形、"勺"形变成深且窄形.熔池中微量氧直接影响熔池表面张力温度梯度系数,改变熔池表面Marangoni对流模式和熔池最终形貌.当氧含量低于80×10-6时,熔池表面以外向Marangoni对流为主,熔池形貌宽且浅;当氧含量超过120×10-6时,熔池表面以内向Marangoni对流为主,熔池形貌窄且深;当氧含量处于(80-120)×10-6之间时,熔池形貌为"勺"形,并且随时间的增加,熔池内外对流区域逐渐变小,内对流区域逐渐变大.定点联合保护焊实验结果表明,熔池形貌变化规律的模拟结果与实验结果吻合.
針對SUS304不鏽鋼的定點鎢極惰性氣體保護銲過程,建立三維瞬態定點熱源作用下的銲接鎔池數學模型,繫統研究瞭不同氧含量下的鎔池溫度場、速度場以及鎔池形貌縯變過程.結果錶明:隨著鎔池中活性組元氧的增加,鎔池內的對流模式經歷瞭以外對流為主、內外對流共存到以內對流為主的縯變過程,鎔池形貌由淺且寬形、"勺"形變成深且窄形.鎔池中微量氧直接影響鎔池錶麵張力溫度梯度繫數,改變鎔池錶麵Marangoni對流模式和鎔池最終形貌.噹氧含量低于80×10-6時,鎔池錶麵以外嚮Marangoni對流為主,鎔池形貌寬且淺;噹氧含量超過120×10-6時,鎔池錶麵以內嚮Marangoni對流為主,鎔池形貌窄且深;噹氧含量處于(80-120)×10-6之間時,鎔池形貌為"勺"形,併且隨時間的增加,鎔池內外對流區域逐漸變小,內對流區域逐漸變大.定點聯閤保護銲實驗結果錶明,鎔池形貌變化規律的模擬結果與實驗結果吻閤.
침대SUS304불수강적정점오겁타성기체보호한과정,건립삼유순태정점열원작용하적한접용지수학모형,계통연구료불동양함량하적용지온도장、속도장이급용지형모연변과정.결과표명:수착용지중활성조원양적증가,용지내적대류모식경력료이외대류위주、내외대류공존도이내대류위주적연변과정,용지형모유천차관형、"작"형변성심차착형.용지중미량양직접영향용지표면장력온도제도계수,개변용지표면Marangoni대류모식화용지최종형모.당양함량저우80×10-6시,용지표면이외향Marangoni대류위주,용지형모관차천;당양함량초과120×10-6시,용지표면이내향Marangoni대류위주,용지형모착차심;당양함량처우(80-120)×10-6지간시,용지형모위"작"형,병차수시간적증가,용지내외대류구역축점변소,내대류구역축점변대.정점연합보호한실험결과표명,용지형모변화규률적모의결과여실험결과문합.