预留间隙对接TIG焊熔池--熔孔行为的数值模拟

目录

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摘要

第1章绪论

1．1选题意义

1．2 TIG焊接熔池行为数值模拟的研究现状

1．3小孔型弧焊焊接过程的研究现状

1．3．1穿孔等离子弧焊接数值模拟的研究现状

1．3．2深熔锁孔TIG焊接过程的研究现状

1．4本文的主要内容

第2章预留间隙对接TIG焊数值模型的建立

2．1简化与假设

2．2几何模型的建立

2．3控制方程组

2．3．1质量守恒方程

2．3．2动量守恒方程

2．3．4 VOF方程

2．4数值模拟算法

2．5初始条件与边界条件

2．5．1初始条件

2．5．2边界条件

2．6预留间隙对接TIG焊接热-力模型

2．6．1电弧热源模型

2．6．2熔池受力模型

2．6．3连续表面力模型

2．7本章小结

第3章预留间隙对接TIG焊接过程的数值模拟结果与分析

3．1实验条件

3．1．1实验材料

3．1．2实验设备及工艺参数

3．2预留间隙对接TIG焊初始电弧热流分布

3．3熔孔的形成过程及特点

3．3．1熔孔的动态形成过程

3．3．2熔孔形成后的熔池形态和熔孔形貌

3．4焊接温度场与熔池流场分布特点

3．4．1横截面温度场和熔池流场

3．4．2纵截面温度场和熔池流场

3．4．3上表面温度场和熔池流场

3．4．4三维熔池温度场和流场

3．5预留间隙对接TIG焊中熔孔的动态行为分析

3．5．1熔池受力分析

3．5．2熔孔的成长过程分析

3．5．3熔孔临界失稳状态分析

3．6实验验证

3．6．1熔孔形成时间与几何形状验证

3．6．2焊缝横截面验证

3．7本章小结

第4章焊接工艺参数对熔池-熔孔行为的影响

4．1．1间隙尺寸对工件温度场和熔池流场的影响

4．1．2间隙尺寸对工件熔透时间的影响

4．1．3间隙尺寸对熔孔行为的影响

4．2不同焊接电流对熔池-熔孔行为的影响

4．2．1焊接电流对工件温度场与熔池流场的影响

4．2．2焊接电流对工件熔透时间的影响

4．2．3焊接电流对熔孔的影响

4．3本章小结

第5章结论与展望

5．1结论

5．2展望

参考文献

致谢