【摘 要】
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基于等离子弧和熔池的数值模拟,研究了热导型等离子弧焊的电弧物理特性和熔池动态行为,并使用光谱诊断、熔池红外热成像和示踪粒子检测对数值模拟结果进行了实验验证.结果表
【机 构】
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上海交通大学焊接与激光制造研究所 上海200240;河南科技大学材料科学与工程学院 洛阳471023;沪东中华造船(集团)有限公司 上海200129
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基于等离子弧和熔池的数值模拟,研究了热导型等离子弧焊的电弧物理特性和熔池动态行为,并使用光谱诊断、熔池红外热成像和示踪粒子检测对数值模拟结果进行了实验验证.结果表明,在热导型等离子弧焊中,等离子体向下冲击熔池表面后,向熔池边缘流动.在熔池内部存在2个相反的涡流,熔池中心的逆时针涡流由电弧压力、Marangoni力和Lorentz力驱动,而熔池尾部的顺时针涡流则由电弧剪切力、Marangoni力和浮力驱动.此外,热导型等离子弧焊中的熔池温度高于小孔型等离子弧焊,这是由热导型等离子弧焊中等离子弧能量密度相对较高,熔池内部对流相对较弱导致的.
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