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论文类型：期刊论文

发表时间：2012-03-15

发表刊物：光学精密工程

收录刊物：PKU、ISTIC、CSCD、EI、Scopus

卷号：20

期号：3

页面范围：534-540

ISSN号：1004-924X

关键字：激光焊接;脉冲激光器;流体流动;数值模拟;焊缝形貌

摘要：基于流体动力学方程和传热方程建立了三维瞬态模型,用于研究脉冲激光焊接0.5 mm厚Hastelloy薄板时熔池的流动行为及传热特性.应用Fluent软件,采用有限容积法(FVM)求解控制方程,用SIMPLE算法处理速度与压力的耦合.引入Pe来衡量焊接熔池中对流传热与传导传热的相对强弱,并以此分析焊接熔池的传热特性.结果表明:沿焊接方向,焊接熔池的流动速度随着离熔池中心距离的增加先增加后减小；在给定试验条件下,熔池流动速度在离熔池中心0.2 mm左右时出现最大值,且沿焊接方向前方稍大于后方,而后迅速减小为零；焊接熔池中对流的存在使得焊接熔池熔深较小而熔宽较大；最终的焊接形貌由对流传热与传导传热相互作用而成.对焊缝形貌的数值模拟结果与实验结果进行了比较,计算结果与实验结果吻合较好.此模型可为脉冲激光焊接Hastelloy C-276薄板时熔池流体流动行为的分析提供理论依据.