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《鎢極氬弧焊焊接電弧數值分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第37卷第12期上海交通大學學報Vol.37No.122003年12月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYDec.2003文章編號:100622467(2003)1221862204鎢極氬弧焊焊接電弧數值分析蘆鳳桂,姚舜,錢偉方(上海交通大學焊接研究所,上海200030)摘要:以鎢極氬弧焊(TIG)電弧為研究對象,根據磁流體動力學理論構建了電弧數學模型,并對TIG焊接電弧進行了數值分析.數值模擬所得電弧等離子體溫度分布與試驗值相當吻合.在此基礎上對電弧壓力和電流密度進行了分析,并通過試驗驗證了模擬結果.實驗結果表明,在本試驗條件下,電弧
2、壓力分布符合雙面指數曲線分布,電流密度分布符合高斯分布規(guī)律.關鍵詞:鎢極氬弧焊電弧;磁流體動力學;數值分析中圖分類號:TG44文獻標識碼:ANumericalAnalysisonTungstenInertGasWeldingArcLUFeng2gui,YAOShun,QIANWei2fang(WeldingResearchInst.,ShanghaiJiaotongUniv.,Shanghai200030,China)Abstract:Tungsteninertgas(TIG)weldingarcwaschosenasthestudiedobject.Amathemat
3、icmodelwasdevelopedaccordingtothetheoryofmagneticfluiddynamicsandtheTIGweldingarcwasnumericallyanalyzedbasedonthismodel.Thecalculatedresultofarcplasmatemperatureagreesfairlywiththeexper2iment.Andthearcpressureandcurrentdensitydistributionwereanalyzedbasedonthebuiltmodelandcalculatedresul
4、tswereprovedbyexperiments.Thearcpressuredistributionisinconcordancewiththehy2perbolicalcurveandthecurrentdensitydistributionisinconcordancewiththeGuassdistributionunderthepresentedexperimentcondition.Keywords:tungsteninertgasweldingarc;magneticfluiddynamics;numericalanalysis鎢極氬弧焊(TIG)由于其
5、穩(wěn)定的電弧長度和較研究存在以下不足:①假定了陰極表面電流密度的分高的焊接質量正受到越來越廣泛的應用.焊接電弧布形式;②假定了近陰極區(qū)的最高溫度.實際上,陰極行為特征(包括電弧壓力、電流密度和溫度)直接影響表面的電流密度分布和陰極區(qū)的最高溫度與陰極形狀熔池表面的熱流分布和電流密度分布,從而影響熔池有很大關系,假定陰極表面的電流密度和陰極區(qū)的最的熱傳遞和熔池內液態(tài)金屬的流動,而熔池中液態(tài)金高溫度與實際情況存在差距.本文根據磁流體動力學屬的流動強烈地影響熔池的幾何形狀,對焊縫的成形理論構建電弧數學模型,避免了上述2個假定,從而使以及焊縫質量產生影響.由于實際焊接條件的限制,高
6、焊接電弧的研究與實際情況又靠近了一步.溫高電流密度和強烈弧光的干擾,很難通過試驗直接1電弧模型觀測到電弧的行為特征.目前,對焊接電弧的數值模擬[1,2]大部分以TIG焊為研究對象.但以往對焊接電弧電弧是一種低溫等離子體,在研究它的宏觀運動收稿日期:2003201210基金項目:上海汽車工業(yè)科技發(fā)展基金資助項目(0222)作者簡介:蘆鳳桂(19752),女,山東聊城人,博士生,主要從事虛擬工程與制造技術的研究.姚舜(聯系人),男,教授,博士生導師,電話(Tel.):021262932557;E2mail:ys@sjtu.edu.cn.第12期蘆鳳桂,等:鎢極氬弧焊焊接電弧
7、數值分析1863時,一般可將其視為流體處理;其次,焊接電弧是一種155<55
