铝合金与镀锌钢板CMT焊接过程传热传质现象的数值模拟

摘要

建立冷金属过渡(CMT)焊接的三维非稳态数学模型,研究铝合金和镀锌钢板CMT焊接过程的传热、传质现象,包括电弧等离子体的形成和变化、焊丝的送入与回抽、熔滴生长与过渡、熔池动态行为、镀锌层的蒸发及锌蒸气在电弧中的扩散.研究结果表明:在高温电弧的作用下钢板表面的镀锌层蒸发,锌蒸气由钢板表面向电弧区扩散,其分布受等离子体流动的影响.焊接过程中焊接电流、电弧长度不断变化,造成焊接工件表面附近的电弧压力持续变化.锌层蒸发增大了钢板表面附近的电弧压力,易造成熔滴过渡和焊接过程的不稳定.