电磁搅拌作用下激光熔池电磁场、温度场和流场的数值模拟 被引量：17

1

作者 王维 刘奇 +2 位作者 杨光 钦兰云 薛雄 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期40-47,共8页

建立了描述电磁搅拌辅助激光熔凝过程的电磁场和流场的三维数学模型,采用有限元和有限体积结合的方法实现激光熔池中电磁场与温度场及流场的耦合模拟分析,研究了电磁场对激光熔池流场与温度场的影响。结果表明,电磁力在水平面上呈周向分... 建立了描述电磁搅拌辅助激光熔凝过程的电磁场和流场的三维数学模型,采用有限元和有限体积结合的方法实现激光熔池中电磁场与温度场及流场的耦合模拟分析,研究了电磁场对激光熔池流场与温度场的影响。结果表明,电磁力在水平面上呈周向分布,切向电磁力的大小从熔池边缘到中心递减;在旋转磁场的作用下,熔池内温度略有降低,温度梯度减小;熔池内液体趋向旋转运动,速度场分布与电磁力相似;熔池纵向环流增加,使熔池内的熔体对流加剧,有利于传热,加快冷却;激励电流大小对电磁场和熔池流场有明显影响。为激光加工提供理论参考。 展开更多

关键词 光学制造 激光熔池 电磁场 温度场 熔池流场 电磁力 数值模拟

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激光材料加工熔池流动行为实验研究进展 被引量：4

2

作者 付艳恕 卢聪 +3 位作者 叶小军 肖先锋 成满平 宋立军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期291-306,共16页

熔池作为激光与材料相互作用过程的基本单元,其内部传热、传质过程对微观凝固组织和宏观缺陷的形成有重要影响。掌握激光材料加工熔池流动行为机制,并采取有效的调控手段是获得高质量激光材料加工成形件的关键。随着试验设备与技术的不... 熔池作为激光与材料相互作用过程的基本单元,其内部传热、传质过程对微观凝固组织和宏观缺陷的形成有重要影响。掌握激光材料加工熔池流动行为机制,并采取有效的调控手段是获得高质量激光材料加工成形件的关键。随着试验设备与技术的不断发展,激光材料加工熔池流动研究正朝深度化和精细化方向发展,并取得了大量研究成果。系统介绍了熔池流动行为实验研究方法的发展和应用,重点综述了激光焊接和激光增材制造过程熔池/匙孔流动行为国内外研究进展。首先介绍了熔池流动的受力机制及其主要影响因素;然后回顾和讨论了使用直接法和间接法对熔池流动的可视化实验研究进展,并对目前熔池流动行为的主要调控手段进行了总结。最后,对进一步熔池流动行为机理研究和更高效的熔池流动调控手段进行展望。 展开更多

关键词 激光焊接 激光增材制造 熔池流动 对流调控

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铝合金激光焊接熔池中气泡运动与气孔相关性分析 被引量：8

3

作者 李俐群 孟圣昊 彭进 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1-6,共6页

以5052铝合金作为试验材料,通过对焊接过程中熔池流动及生成气孔运动轨迹的观察研究了激光自熔焊、激光填丝焊中气孔的形成过程及其影响因素.结果表明,在激光自熔焊过程中,低速焊时熔池流动紊乱,气泡沿熔池底部边缘向后方运动;高速焊时... 以5052铝合金作为试验材料,通过对焊接过程中熔池流动及生成气孔运动轨迹的观察研究了激光自熔焊、激光填丝焊中气孔的形成过程及其影响因素.结果表明,在激光自熔焊过程中,低速焊时熔池流动紊乱,气泡沿熔池底部边缘向后方运动;高速焊时熔池流动稳定,气泡沿匙孔后壁向上运动.焊丝的送入对熔池和匙孔的稳定性有较大的影响,熔池内液体流动紊乱,阻碍了匙孔末端生成气泡的运动,从而大幅增加焊缝中残留气孔的数量.相对于前送丝方式,后送丝时,送进的焊丝对熔池及其内部匙孔的影响更大,熔池内液体流动紊乱,气泡运动轨迹更长,焊缝中残留气孔数量更多. 展开更多

关键词 铝合金 激光填丝焊 气孔 熔池流动 气泡运动

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真空自耗熔炼钛合金的偏析缺陷及控制研究进展 被引量：4

4

作者 李明宇 杨树峰 +3 位作者 刘威 贾雷 赵朋 鄢宇灿 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-10,18,共11页

钛合金的冶金质量决定了材料的力学性能和服役的稳定性。然而在目前普遍采用真空自耗电弧炉熔炼的钛合金中仍存在微观及宏观偏析缺陷,严重危害产品的使用安全。在总结前人研究与实践的基础上,综述了真空自耗熔炼钛合金中偏析缺陷的类型... 钛合金的冶金质量决定了材料的力学性能和服役的稳定性。然而在目前普遍采用真空自耗电弧炉熔炼的钛合金中仍存在微观及宏观偏析缺陷,严重危害产品的使用安全。在总结前人研究与实践的基础上,综述了真空自耗熔炼钛合金中偏析缺陷的类型、危害和控制手段。重点利用熔池流动理论分析了偏析形成的原因,讨论了数值模拟对偏析的控制作用,总结了原料品质、熔炼工艺和熔炼设备层面的控制方法,以期为优化钛合金生产工艺、提高真空自耗熔炼产品品质提供参考。 展开更多

关键词 真空自耗熔炼 钛合金 偏析 熔池流动 数值模拟

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奥氏体不锈钢薄板激光焊表面张力驱动熔池形成的数值模拟分析

5

作者 周世杰 段瑞 +1 位作者 苏哲 李雪峥 《电焊机》 2024年第6期87-93,共7页

为探究奥氏体不锈钢薄板激光焊接过程中表面张力对熔池形状、熔池流速、熔池静压的影响,以期优化焊接工艺并提高焊接质量。基于数值模拟分析方法,建立了移动旋转高斯曲面体热源模型,通过改变Marangoni对流系数来模拟不同表面张力条件,... 为探究奥氏体不锈钢薄板激光焊接过程中表面张力对熔池形状、熔池流速、熔池静压的影响,以期优化焊接工艺并提高焊接质量。基于数值模拟分析方法,建立了移动旋转高斯曲面体热源模型,通过改变Marangoni对流系数来模拟不同表面张力条件,分析其对熔池形成过程、熔池形状、流速及熔池内静压力的影响。模拟结果表明,表面张力是影响熔池形态和内部静压力的关键因素,表面张力指向熔池内部,驱动熔池向中心汇聚,从而促进熔池的形成;表面张力的大小与熔池峰值温度、熔深、深宽比呈负相关,与峰值流速、熔宽、熔池内部静压力呈正相关;铜衬底的加入显著增大了过冷度,加速了熔池的冷却,有助于避开奥氏体不锈钢的敏化温度区间。 展开更多

关键词 奥氏体不锈钢 激光焊 表面张力 熔池流动 熔池形状

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同轴送粉金属激光3D打印熔池流动、成分分布以及组织生长数值模拟的研究进展 被引量：7

6

作者 安晓龙 吕云卓 +1 位作者 覃作祥 陆兴 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期3743-3753,共11页

在"中国制造2025"、美国《国家先进制造战略计划》、欧洲航天局《惊奇计划》、日本《增材制造科研计划》、新加坡《工业增材制造项目》以及欧盟《3D打印标准化路线图》等全球新型制造技术迅猛发展的机遇下,金属激光3D打印融... 在"中国制造2025"、美国《国家先进制造战略计划》、欧洲航天局《惊奇计划》、日本《增材制造科研计划》、新加坡《工业增材制造项目》以及欧盟《3D打印标准化路线图》等全球新型制造技术迅猛发展的机遇下,金属激光3D打印融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术,以数字化模型文件为基础,通过软件与数控系统将特制材料逐层堆积固化,制造出实体产品,该技术日益成为国内外专家学者的研究热点。它与传统的对原材料进行切削、组装的加工模式不同,是通过材料累加的原理,从无到有地制造产品的新型技术工艺。也正是由于增材制造的这种技术特点,使得它受到全球的广泛关注,将可能会给传统的制造业带来一系列深刻的变革。其中同轴送粉式金属激光3D打印技术因具有成形尺寸大、可利用材料范围广、成形件的材料性能优异等特点,在航空航天、交通、医疗与能源等领域有着广阔的应用前景,成为金属增材制造主流的工艺技术。3D打印熔池中存在着传热、对流、传质、气-液界面冶金反应以及固-液界面扩散等复杂的动态物理冶金过程。熔池的流体力学行为直接影响材料组织的均匀性以及致密性,因此,如何通过流体力学方法对熔池的流体动态过程进行模拟,建立熔池温度和流场的三维非稳态模型,并定量分析浮力、表面张力、粉末冲击力以及综合作用对3D打印过程温度场、速度场和熔池形态的影响是需要解决的关键问题。数值仿真模拟是研究同轴送粉式金属激光3D打印熔池动力学过程的重要手段之一。目前,在关于同轴送粉式金属激光3D打印数值模拟和激光焊的数值模拟研究中,已包含较为全面的多尺度数值模型,例如光-粉耦合作用数值模型、熔池气-液界面和固-液混合区界面追踪模型、熔池瞬时变化的热场和流场分析模型、熔池中合金� 展开更多

关键词 同轴送粉3D打印 熔池流动 成分分布 数值模拟

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基于摆动激光扫描的GMAW焊缝成形调控 被引量：1

7

作者 肖珺 葛欣雨 +3 位作者 盖胜男 陈树君 盛卫星 陈少君 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期7-12,I0003,共7页

将摆动激光与GMAW工艺复合,利用“8”字形摆动激光扫描液态熔池,对其温度场和流场进行调控,以改变熔池温度梯度,主动调控熔池流动以改善焊缝成形.在6061铝合金板材表面进行堆焊试验,重点探究了光丝间距、摆动幅度、激光功率对于焊缝成... 将摆动激光与GMAW工艺复合,利用“8”字形摆动激光扫描液态熔池,对其温度场和流场进行调控,以改变熔池温度梯度,主动调控熔池流动以改善焊缝成形.在6061铝合金板材表面进行堆焊试验,重点探究了光丝间距、摆动幅度、激光功率对于焊缝成形的影响,采用高速摄像机拍摄激光扫描熔池过程.结果表明,摆动激光扫描可以有效抑制成形缺陷的发生,当摆动激光扫描熔池中部时可以获得最佳的焊缝成形效果.摆动激光扫描降低了熔池温度梯度分布,同时激光扫描产生的激光蒸发反力可以驱动熔池流动,促进了液态熔池的流动铺展,从而有效抑制了不规则焊缝成形缺陷,减少焊缝内部气孔和裂纹缺陷.调节摆动激光摆幅可以在一定范围内对焊缝宽度进行调控. 展开更多

关键词 摆动激光扫描 熔化极气体保护焊 熔池流动 焊缝成形

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扫描振镜激光TC4钛合金焊接性能及熔池流动行为 被引量：6

8

作者 陈波 孟正 +4 位作者 马程远 席鑫 王昕欣 檀财旺 宋晓国 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期431-443,共13页

钛合金广泛应用于飞行器及航空航天发动机,激光焊是连接钛合金的优异焊接方法,目前主要问题是气孔导致的接头性能降低。扫描激光能显著改善激光焊接过程中的匙孔行为及熔池流动状态,从而降低气孔率、细化晶粒,最终提高接头性能。采用光... 钛合金广泛应用于飞行器及航空航天发动机,激光焊是连接钛合金的优异焊接方法,目前主要问题是气孔导致的接头性能降低。扫描激光能显著改善激光焊接过程中的匙孔行为及熔池流动状态,从而降低气孔率、细化晶粒,最终提高接头性能。采用光纤激光器对4 mm厚TC4钛合金进行扫描振镜激光焊接,对比分析了以0.4 mm为步长、0.4~1.6mm扫描幅度扫描前后的焊缝成形、力学性能、晶粒细化程度、熔池流动与匙孔行为。结果表明圆形扫描路径下,激光功率为4kW、焊接速度为1.2m/min、离焦量为0、扫描频率为100Hz、扫描幅度为0.8mm时,匙孔型气孔受显著抑制,且对应的接头抗拉强度最高,为1025.03MPa,达到了母材的96%。与无扫描光束相比较,扫描幅度为0.8mm的接头上部平均晶粒面积减小了65%;圆形扫描的加入使熔池流动具有方向性,同时扫描激光能扩大并稳定匙孔,减少飞溅与气孔。 展开更多

关键词 激光焊接 扫描激光 力学性能 晶粒细化 熔池流动 钛合金

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脉冲激光填丝焊接薄板熔池流动行为分析 被引量：6

9

作者 吴东江 柴东升 +4 位作者 程波 马广义 金洙吉 雷明凯 姚振强 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第3期83-94,共12页

本文使用VOF方法对熔池自由表面进行追踪,将焊丝简化为熔滴,建立了脉冲激光填丝焊接薄板三维数值模型,揭示了脉冲激光填丝焊接0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板熔池流动行为,通过焊缝余高尺寸及熔合线形貌验证了模型的可靠性.结果表明,熔滴... 本文使用VOF方法对熔池自由表面进行追踪,将焊丝简化为熔滴,建立了脉冲激光填丝焊接薄板三维数值模型,揭示了脉冲激光填丝焊接0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板熔池流动行为,通过焊缝余高尺寸及熔合线形貌验证了模型的可靠性.结果表明,熔滴作用前,熔池上表面区域主要存在由表面张力导致的熔池边缘向熔池中心的流动,最大速度出现在熔池中部且指向熔池下表面,达到了m/s量级;在熔池下表面区域的流动形式是表面张力及熔池中心流动共同作用的结果,在下部形成两个方向相同的涡流;焊丝的熔入对熔池流场有显著的影响,熔滴对熔池的冲击作用改变了熔池原有的对流方向,使表面张力主导的熔池对流特征消失;熔滴熔入过程中熔池最大速度出现在熔滴熔入位置,约为1.74 m/s.在熔滴冲击与熔池表面张力联合作用下,熔池表现出振荡特性,随后熔池内流动再次回到由表面张力驱动的对流形式.激光脉冲结束后,熔池下部固液界面继续向母材区域扩展约3-4 ms,这种现象与激光的脉冲作用、熔池内的流动及Hastelloy C-276的物性参数有关. 展开更多

关键词 脉冲激光填丝焊接 熔池流动 表面张力

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表面张力对激光深熔焊熔池流动的影响 被引量：6

10

作者 李俐群 郝雨 彭进 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期13-19,161,共8页

为研究激光深熔焊中表面张力对熔池流动行为及熔池形貌的影响,获得活性剂对Q235低碳钢和304L不锈钢焊缝截面形貌的影响规律.基于有限元计算软件Fluent,计算分析了激光深熔焊时表面张力在改变熔池流动行为中的重要作用.结果表明,未添加... 为研究激光深熔焊中表面张力对熔池流动行为及熔池形貌的影响,获得活性剂对Q235低碳钢和304L不锈钢焊缝截面形貌的影响规律.基于有限元计算软件Fluent,计算分析了激光深熔焊时表面张力在改变熔池流动行为中的重要作用.结果表明,未添加活性剂焊接时,熔池液态金属的表面张力温度系数为负,熔池表面熔融金属以匙孔为中心由内向外流动,焊缝横截面形貌宽且浅.添加活性剂焊接后,表面张力温度系数为正值,在熔池表面形成了由外向内的反向流动,形成了窄且深的焊缝形貌.随表面张力温度系数绝对值的增大,表面张力变大,流体流动速度增大. 展开更多

关键词 激光深熔焊 表面张力 熔池流动 表面张力温度系数 活性剂

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Inconel-52M焊丝高频脉冲TIG电弧及熔池流动行为研究

11

作者 旷小聪 齐铂金 +1 位作者 杨建平 鲁应焱 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-9,I0003,共10页

基于高速摄像机和图像处理技术,分析了脉冲频率(0~60 kHz)对焊接电弧和Inconel-52M镍合金焊丝熔池流动行为的影响及其作用规律.结果表明,在常规低频脉冲电流上复合高频脉冲电流会使电弧形态显著收缩,随着高频脉冲频率的增加,电弧弧根尺... 基于高速摄像机和图像处理技术,分析了脉冲频率(0~60 kHz)对焊接电弧和Inconel-52M镍合金焊丝熔池流动行为的影响及其作用规律.结果表明,在常规低频脉冲电流上复合高频脉冲电流会使电弧形态显著收缩,随着高频脉冲频率的增加,电弧弧根尺寸逐渐减小.与常规低频脉冲焊相比,高频脉冲电弧的整体面积减小,核心区面积及其占比增加,电弧能量集中度和温度(能量)得到提高.在高频脉电流的作用下,电弧轴向压强和径向电磁力增大,最大可分别提高18.0%和8.1%.电弧轴向电磁压强增大导致熔池流动性增强,使焊缝液态金属流动更充分,从而易形成大焊缝宽度和低润湿角的焊缝形貌. 展开更多

关键词 高频脉冲电流 电弧 电磁力 熔池流动

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电弧增材熔池流动特性和稳定性数值模拟

12

作者 郑忆称 刘景城 +1 位作者 林明皇 耿海滨 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期445-453,共9页

利用FLUENT软件和二次开发建立电弧增材熔池三维数值模型,探究熔池热状态和流动特性对熔池尺寸及其稳定性的影响.数值模拟结果表明,电弧增材是一个快热急冷的熔池非平衡凝固过程,电弧力和马兰戈尼效应对熔池流动影响较大,且熔池内部流... 利用FLUENT软件和二次开发建立电弧增材熔池三维数值模型,探究熔池热状态和流动特性对熔池尺寸及其稳定性的影响.数值模拟结果表明,电弧增材是一个快热急冷的熔池非平衡凝固过程,电弧力和马兰戈尼效应对熔池流动影响较大,且熔池内部流态以环流为主.综合分析热输入和热耗散对熔池局域温度场和流场的影响,发现熔池热状态通过影响熔体粘度、各驱动力而改变熔池流态和流速,而熔池流动则影响熔池边界和热对流,因此二者的综合作用决定了熔池几何.层间冷却能够改善沉积时熔池热耗散条件,减小热积累的影响,但同时会降低成形效率. 展开更多

关键词 熔池 电弧增材 热状态 流动特性 稳定性 数值模型

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激光-电弧复合增材制造Al-Cu合金T型结构微观组织演变与熔池流动行为分析

13

作者 王儒政 马广义 +3 位作者 吴胜男 刘德华 牛方勇 吴东江 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期62-69,77,共9页

在T型结构增材制造过程中,交叉节点处易出现冶金结合不良及重熔缺陷等问题,制约该结构性能的提升。采用激光-电弧复合增材制造技术制备了Al-Cu合金T型结构,对交叉节点处的组织形貌进行了表征,并通过数值模拟分析了节点处熔池内的温度分... 在T型结构增材制造过程中,交叉节点处易出现冶金结合不良及重熔缺陷等问题,制约该结构性能的提升。采用激光-电弧复合增材制造技术制备了Al-Cu合金T型结构,对交叉节点处的组织形貌进行了表征,并通过数值模拟分析了节点处熔池内的温度分布以及流动特征。结果表明,在T型结构节点处能够观察到重熔作用所导致的弧形条纹特征,该区域的模拟形貌与实际结果具有良好的一致性;熔池边界处等温线分布较为密集,内部Marangoni对流导致逆时针涡流的形成,最高流速可达0.16 m/s。依据顶层晶粒形态差异,分为顶层节点重熔区(RZI)和顶层热影响区(HAZ)。其中RZI内主要为细小的树枝晶,平均晶粒尺寸相比于HAZ降低了20.8%,内部析出相主要为与α-Al基体呈非共格界面的大尺寸θ(Al_(2)Cu)相;平均显微硬度可达(98.4±6.4)HV_(0.1),相比于未重熔区最高提升约14.0%。 展开更多

关键词 激光-电弧复合增材制造 AL-CU合金 T型结构 组织形貌 熔池流动

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高速激光热丝钎焊表面成形质量的控制 被引量：6

14

作者 郑世卿 庄树祥 +1 位作者 黄英俊 王跃超 《焊接》 2020年第1期42-46,I0020,共6页

高速激光钎焊会引起熔池流动紊乱导致焊缝成形质量恶化,从而限制了其在汽车制造领域的应用。通过正交试验研究了高速下激光功率、送丝角度等工艺参数对焊缝成形质量的影响,发现焊缝成形质量随激光功率增加和送丝角度减小而提升。激光功... 高速激光钎焊会引起熔池流动紊乱导致焊缝成形质量恶化,从而限制了其在汽车制造领域的应用。通过正交试验研究了高速下激光功率、送丝角度等工艺参数对焊缝成形质量的影响,发现焊缝成形质量随激光功率增加和送丝角度减小而提升。激光功率是通过影响熔池获得的热输入,从而影响熔池表面扰动的铺展来影响焊缝成形质量的。送丝角度是通过影响焊丝送入熔池的位置,从而影响焊丝对熔池的扰动强度和扰动的铺展速度来影响焊缝成形质量的。采用正交试验获得的最优工艺参数组合进行试验,获得了表面光滑平整无缺陷的高质量焊缝,为激光钎焊在高速下的应用发展奠定了基础。 展开更多

关键词 高速激光钎焊 焊缝成形 工艺参数 送丝角度 熔池流动

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电子束熔丝增材制造过程在线监测技术研究现状 被引量：6

15

作者 郭嘉琪 黄安国 +1 位作者 黄康 庞盛永 《航空制造技术》 2018年第17期57-62,共6页

综述了电子束熔丝增材制造过程在线监控的研究现状,集中讨论成形过程熔池形貌监测、成形过程温度场监测、流动场监测,着重介绍了对熔池形貌的在线监测,并展望了电子束熔丝增材制造过程在线监测未来可能的发展方向:(1)制造过程中电子、... 综述了电子束熔丝增材制造过程在线监控的研究现状,集中讨论成形过程熔池形貌监测、成形过程温度场监测、流动场监测,着重介绍了对熔池形貌的在线监测,并展望了电子束熔丝增材制造过程在线监测未来可能的发展方向:(1)制造过程中电子、离子等信号的在线监测;(2)引入新的信号进行在线监测;(3)对每一层堆积体的质量和层高进行实时跟踪;(4)多信号协同在线监测。 展开更多

关键词 增材制造 电子束熔丝沉积 在线监测 熔池形貌 温度场 流动场

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送丝速度对电弧增材熔池流动及焊道成形影响的数值模拟 被引量：1

16

作者 周祥曼 傅子川 +4 位作者 柏兴旺 田启华 方东 付君健 张海鸥 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期109-116,I0009,共9页

通过数值模拟研究了不同送丝速度下电弧增材制造单道熔积成形过程中的传热传质及熔池流态,分析了送丝速度对焊道形貌的影响.结果表明,当送丝速度较小时,基板接受的电弧热较多,熔池的熔深较深且流动性较强,成形焊道较宽且高度较低;随着... 通过数值模拟研究了不同送丝速度下电弧增材制造单道熔积成形过程中的传热传质及熔池流态,分析了送丝速度对焊道形貌的影响.结果表明,当送丝速度较小时,基板接受的电弧热较多,熔池的熔深较深且流动性较强,成形焊道较宽且高度较低;随着送丝速度的增大,熔融金属向上堆积,熔池体积增加,送丝速度达到一定值时,电磁力与表面张力达到动态平衡,熔深与焊道高度接近;当送丝速度较大时,液态金属对流减弱,熔深较浅,在表面张力的作用下,熔池边缘收缩导致焊道隆起.模拟与试验结果吻合较好,研究结果可以为GTAW电弧增材技术的工艺参数调控提供理论依据.创新点:通过数值模拟方法探究了送丝速度影响电弧增材制造熔池传热与流动,以及焊道成形的作用机理. 展开更多

关键词 电弧增材制造 数值模拟 熔池流动 传热传质 焊道形貌

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双辊铸轧熔池内钢液流动行为研究进展 被引量：5

17

作者 侯晓东 朱光明 谷万里 《铸造技术》 CAS 北大核心 2009年第12期1609-1611,共3页

综述了双辊铸轧熔池内钢液流场研究的新进展,分析了影响熔池钢液流动的主要因素,包括水口的结构尺寸、熔池液面高度及波动、拉速、注流冲击深度及凝固区紊流状况等。只有对这些影响因素及其交互作用进行综合分析,才能对铸轧熔池的流畅... 综述了双辊铸轧熔池内钢液流场研究的新进展,分析了影响熔池钢液流动的主要因素,包括水口的结构尺寸、熔池液面高度及波动、拉速、注流冲击深度及凝固区紊流状况等。只有对这些影响因素及其交互作用进行综合分析,才能对铸轧熔池的流畅质量进行优化,进而提高薄带质量。 展开更多

关键词 双辊薄带 熔池 铸轧 水口 钢液流场

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工艺参数对振动铸轧熔池的影响

18

作者 陈启发 白宇航 +2 位作者 海杨 许志强 郭仕鹏 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1842-1854,共13页

为了探究双辊薄带振动铸轧技术中,艺参数对振动铸轧熔池流场和温度场的影响,采用有限元软件构建了双辊薄带振动铸轧熔池仿真模型。基于该模型,研究铜带厚度、铝板出口厚度和铸轧速度对熔池流场和温度场的影响,并通过轧辊急停获得双辊薄... 为了探究双辊薄带振动铸轧技术中,艺参数对振动铸轧熔池流场和温度场的影响,采用有限元软件构建了双辊薄带振动铸轧熔池仿真模型。基于该模型,研究铜带厚度、铝板出口厚度和铸轧速度对熔池流场和温度场的影响,并通过轧辊急停获得双辊薄带振动铸轧熔池切片,验证了该模型的准确性。结果表明:铜带厚度、铝板出口厚度和铸轧速度对熔池流场的影响与轧辊振动相位有关,工艺参数与轧辊振动共同改变熔池流场。工艺参数变化对熔池上部温度场影响较小,对熔池下部尤其是熔池底部温度场影响较大。 展开更多

关键词 双辊薄带振动铸轧 熔池 流场 温度场

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150t脱碳转炉氧枪结构模拟优化

19

作者 韩德文 孔超 +3 位作者 刘福海 唐逸兴 夏韬 方鸣 《河北冶金》 2023年第2期18-22,73,共6页

采用数值模拟方法,对150 t脱碳转炉顶吹氧枪射流流动特性进行了模拟研究,以提高氧枪冲击搅拌能力,强化其冶金使用效果。为满足承德钒钛脱碳转炉的实际冶炼要求,设计了三种氧枪结构,通过对比优化前后氧枪的熔池流场分布特性及冶炼指标,... 采用数值模拟方法,对150 t脱碳转炉顶吹氧枪射流流动特性进行了模拟研究,以提高氧枪冲击搅拌能力,强化其冶金使用效果。为满足承德钒钛脱碳转炉的实际冶炼要求,设计了三种氧枪结构,通过对比优化前后氧枪的熔池流场分布特性及冶炼指标,确认优化后提钒氧枪结构参数。研究表明,相较优化前氧枪,选用设计马赫数为2.02的优化后氧枪,熔池平均流动速度提高39.2%,冲击直径提高2.8%,冲击深度提高12.9%。为确认数值模拟研究结果的可靠性,共进行了1 542炉次工业试验,结果表明优化后氧枪,在相同冶炼条件下,平均冶炼时间及终点碳氧积分别减小0.2 min及0.000 5,总渣料消耗节约6.6%。 展开更多

关键词 转炉 脱碳 氧枪 数值模拟 马赫数 熔池 流速

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曲轴用42CrMo钢激光重熔数值模拟与试验验证

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作者 李新凯 孙佳泉 +4 位作者 胡露瑶 钟盛 廖茜 吕汝金 魏德强 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第20期86-92,共7页

为探究曲轴用42CrMo钢在激光重熔处理过程中熔池流动和形貌演变规律,建立高度拟合原始形貌的二维仿真模型,利用有限元法对不同激光功率下试样表面进行仿真分析,并结合试验对比分析表面粗糙度和显微硬度变化规律。结果表明,利用熔池流动... 为探究曲轴用42CrMo钢在激光重熔处理过程中熔池流动和形貌演变规律,建立高度拟合原始形貌的二维仿真模型,利用有限元法对不同激光功率下试样表面进行仿真分析,并结合试验对比分析表面粗糙度和显微硬度变化规律。结果表明,利用熔池流动模型可良好预测42CrMo钢表面熔池流动和表面微起伏变化;熔池内部流速呈现先增大后减小趋势,通过调控激光功率可在实现表面重熔的同时提升试样表面质量;经激光重熔处理后42CrMo钢表面硬度显著提升,达到曲轴工况需求;仿真模型对表面粗糙度和熔池深度预测结果与试验结果基本吻合。 展开更多

关键词 激光重熔 熔池流动 数值模拟 曲轴 42CRMO钢

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