O元素分布模式与AA-TIG焊熔池形貌的数值模拟

摘要

文中结合电弧辅助活性TIG焊熔池O元素分布的试验研究结果,提出焊接熔池表面O元素分别与熔池表面温度和位置相关两种分布模式,建立了更完善的电弧辅助活性TIG焊熔池模型,求解结果与已有的试验结果和理论研究吻合良好.结合求解结果,利用格拉晓夫数Gr,磁雷诺数Rm和表面张力雷诺数Ma分析了浮力、电磁力和表面张力的相对作用大小;利用Peclet数分析了熔池热对流和热传导的相对强弱.结果表明,电弧辅助活性TIG焊熔池表面张力作用远大于电磁力和浮力,并决定熔池流动形式;熔池热对流主导熔池的传热过程,揭示了不锈钢活性TIG焊活性元素决定深而窄的熔池形貌的内在本质.