基于FLUENT的GMAW焊接熔滴過(guò)渡過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬.pdf

1、熔化極氣體保護(hù)電弧焊（GMAW）具有生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化等優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用廣泛的電弧焊焊接方法。焊接過(guò)程中熔滴過(guò)渡是影響焊接過(guò)程穩(wěn)定性及焊接質(zhì)量的重要因素，因此研究熔滴過(guò)渡的情況有重要意義。目前世界各國(guó)的研究者已經(jīng)在該方面做了大量的研究，但是主要集中于使用語(yǔ)言編程的方法，對(duì)于編程者不僅要求有較高的編程能力，而且對(duì)于基礎(chǔ)理論知識(shí)有較高的要求，實(shí)現(xiàn)熔滴過(guò)渡的模擬難度較大。而利用現(xiàn)在專業(yè)的計(jì)算流體力學(xué)商業(yè)軟件F

2、LUENT可以比較方便的實(shí)現(xiàn)熔滴過(guò)渡的模擬。
　　本文基于GMAW焊接熔滴過(guò)渡的動(dòng)態(tài)行為特征，根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)理論、電磁學(xué)理論以及熔滴受力分析建立了熔滴過(guò)渡的數(shù)學(xué)模擬方程，而且根據(jù)FLUENT軟件的特點(diǎn)對(duì)數(shù)學(xué)模型做適當(dāng)?shù)男薷?。初步探討了利用FLUENT軟件對(duì)熔化極氣體保護(hù)焊（GMAW）焊接過(guò)程中熔滴滴狀過(guò)渡、射流過(guò)渡和脈沖過(guò)渡中一脈一滴和兩脈一滴等形式的熔滴形成、長(zhǎng)大和脫落的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行模擬，以滴狀過(guò)渡為例分析了過(guò)渡熔滴中的速度場(chǎng)和

3、熔滴脫離焊絲后向熔池過(guò)渡過(guò)程中的形狀變化；探究滴狀過(guò)渡和射流過(guò)渡穩(wěn)定性不同的原因。為了驗(yàn)證模擬結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，利用高速攝像系統(tǒng)拍攝了熔滴過(guò)渡的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
　　結(jié)果表明，利用FLUENT軟件中兩相流VOF模型初步可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GMAW焊接中熔滴過(guò)渡的動(dòng)態(tài)模擬，模擬結(jié)果同試驗(yàn)結(jié)果吻合良好；熔滴滴狀過(guò)渡和射流過(guò)渡穩(wěn)定性不同的原因?yàn)楹附与娏鞯牟煌瑢?dǎo)致電磁收縮力的不同，進(jìn)而對(duì)熔滴的流場(chǎng)產(chǎn)生影響；一脈一滴的脈沖過(guò)渡形式可以通過(guò)