脉冲GTAW熔池行为和焊缝成形的三维数值模拟

摘要

建立脉冲电流下钨极气体保护电弧焊(GTAW)的三维非稳态数值模型,研究焊接过程中的熔池输运现象及其对焊缝成形的影响.模拟不同条件下熔池内瞬态温度和速度分布、熔池形态变化以及焊缝形状.研究研究表明:电流方式对GTAW焊接的熔池行为和焊缝形状有重要的影响;在脉冲电流下,电流强度的波动造成熔池周期性的振荡和凝固速率的变化,从而在焊缝表面产生焊波;在连续电流下,熔池的形态变化和凝固是连续的过程,不会产生焊波;脉冲电流频率增加,导致沿焊接方向上的凝固速率减小,焊波的间距和高度减小.