外场辅助下焊接热源特性数值分析

摘要

窄间隙钨极氩弧焊工艺是厚板构件焊接的重要技术之一,该工艺的关键是保证焊接电弧热量在坡口表面合理分布。本文基于Ansys Fluent建立了外部磁场辅助下窄间隙钨极氩弧焊工艺的三维数值分析模型,研究外部磁场与窄间隙双重作用下,钨极氩弧焊电弧的热量分布特征。研究结果表明,窄间隙侧壁约束了焊接电弧在横向上的自由扩展,使焊接电弧失去轴对称特性,焊接电弧高温区域变为纵向长、横向短的椭圆形。外部施加的磁场使焊接电弧等离子体偏离原来运动轨道、偏向窄间隙侧壁。从而焊接电弧直接作用于侧壁,增大侧壁热输入,避免侧壁融合不良现象的发生。