動態(tài)焊接熱源模型的建立及數(shù)值模擬研究.pdf

1、焊接溫度場包含著焊接接頭質(zhì)量及性能的充分信息,決定了焊接接頭的變形、殘余應(yīng)力及其強(qiáng)度,溫度場也是冶金分析和相變分析的基礎(chǔ)。為了通過有限元方法得到更準(zhǔn)確的焊接溫度場,很多研究人員都強(qiáng)調(diào)了焊接熱源模型的重要性。
　　目前,大多數(shù)焊接熱源模型是靜態(tài)的,即在整個焊接過程中不隨時間變化,對于某些動態(tài)焊接過程不太適用。例如,脈沖鎢極氬弧焊與恒流鎢極氬弧焊相比,脈沖鎢極氬弧焊中熔化母材的能量主要由峰值電流提供,基值電流僅起到維持電弧的作用,在加

2、熱過程的這種間歇性特點(diǎn)在低頻脈沖焊時更加明顯。本文的目的就是要建立一個適合于脈沖鎢極氬弧焊的更實(shí)際和準(zhǔn)確的熱源模型。
　　根據(jù)脈沖鎢極氬弧焊基值電流階段的電弧特點(diǎn),建立了拋物分布的圓形熱源模型;根據(jù)峰值電流階段鐘罩型的電弧形態(tài),使用了推薦的高斯熱源模型?；惦娏麟A段和峰值電流階段兩個熱源模型隨時間周期交替作用,組成了動態(tài)熱源模型。
　　為了驗(yàn)證動態(tài)焊接熱源模型的有效性,用脈沖鎢極氬弧焊在試板表面上進(jìn)行堆焊,實(shí)際測量焊件的溫度