脉冲TIG焊接是近年来生产中广泛应用的一种焊接方法,与恒流TIG焊相比,脉冲TIG焊利用周期变化的电流进行焊接,其电弧稳定,热输入小,便于精确控制电弧能量分布,有利于获得细化的晶粒组织,且可对薄板及可焊性较差的金属进行焊接。由于脉冲焊接的控制参数较多且其过程是非稳态的,致使其流场与热场远比恒流TIG焊复杂,因此对脉冲TIG焊物理过程的进一步了解,能够更好的控制和改进其焊接过程。本文应用FLUENT软件对脉冲TIG焊电弧及熔池进行了数值分析。首先,建立了脉冲电流下自由燃烧的TIG焊电弧的二维轴对称数学模型,利用FLUENT软件,通过选择合适的边界条件和强烈耦合控制方程组对脉冲TIG焊电弧进行了数值模拟,得到了在焊接电流周期性变化下电弧形态、电弧温度场、电弧轴线方向上的温度和速度及焊接工件表面电弧压力的变化情况。针对电弧压力,得到了在不同峰值电流、占空比、脉冲频率作用下的分布情况,并分析了它们在脉冲电流作用下的周期性变化规律。其次,建立了脉冲电流下TIG焊熔池的三维数学模型,根据流体力学的质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,通过选择合适的热源模型,对脉冲TIG焊熔池进行了数值分析,得到了在焊接电流周期性变化下焊接熔池温度场、流场等的周期性变化规律。通过与平均电流作用下的TIG焊进行对比,得出了脉冲电流对焊接熔池大小、温度场及流场的影响规律。针对焊接熔宽、熔深的尺寸大小,得到了其在不同峰值电流、脉冲频率和占空比作用下的周期性变化规律。本文通过对脉冲TIG焊电弧及熔池进行数值分析,有助于进一步理解焊接过程的物理实质,对合理选择焊接方法和工艺参数,以及进一步进行冶金分析提供了理论依据和指导作用。