国家自然科学基金(50874101)
- 作品数：5 被引量：60H指数：4
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- 相关机构：中国科学院金属研究所更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺更多>>
- 焊接电弧与活性组元对TIG焊熔池形貌影响的数值模拟被引量：17
- 2009年
- 通过对FLUENT软件进行二次开发,建立了焊接电弧和焊接熔池模型,模拟分析了不同活性组元O元素含量下定点和移动TIG焊熔池形貌变化,对比了氩弧和氦弧的电弧参量及其对熔池形貌的影响.结果表明,由活性组元O元素含量变化导致的熔池内Marangoni对流变化是熔深增加的主要因素;在氩弧下,来自于电弧的气体剪切力对熔池形貌有较大影响;与氩弧相比,氦弧明显收缩,电流密度更大,更多的热量传递到熔池,增大了电磁力引起的内对流运动,可获得更深熔深.焊缝深宽比的模拟结果与试验结果吻合较好.
- 董文超陆善平李殿中李依依
- 关键词：焊接电弧数值模拟
- TIG焊接过程中熔池对流形式的示踪分析被引量：8
- 2011年
- 为验证传统钨极惰性气体保护焊接过程和双层气流保护焊接过程的熔池表面对流形式,确定双层气流保护焊接方法的熔池深度增加机理,试验研究以钨颗粒为示踪相,焊前将300～500μm的钨颗粒均匀涂覆于焊件表面,同时在熔池底部两侧插入钨板,将焊接熔池中心区域和边缘区域阻隔开.传统钨极惰性气体保护焊接方法在熔池表面产生外向对流,钨颗粒随对流集中于熔池边缘;双层气流保护焊接方法在熔池表面产生内向对流,钨颗粒随内对流集中于熔池中心.结果表明,示踪试验确定了熔池流动方向,为活性组元改变熔池表面对流方向提供了试验验证.
- 李冬杰陆善平李殿中李依依
- 关键词：钨极惰性气体保护焊示踪试验
- 双层气流保护TIG焊接方法被引量：19
- 2010年
- 介绍了一种双层气流保护TIG焊接方法,它适用于TIG焊接过程,解决现有普通TIG焊接熔池深度较浅和混合气体保护下钨极易氧化烧损的问题.该焊接方法将传统单一气体通道的TIG焊枪改造设计为双层气体通道,内层气体为纯惰性气体,保护电极,外层为惰性气体和活性气体的混合气体,向熔池过渡活性组元,改变熔池传热对流模式,增加熔池深度.结果表明,双层气流保护TIG焊接方法可使TIG焊熔池深宽比较普通弧焊深宽比增加2～3倍,同时避免了钨极氧化烧损,延长使用寿命.
- 陆善平李冬杰李殿中李依依
- 关键词：钨极惰性气体保护焊
- 电弧特性及其对熔池形貌影响的数值模拟被引量：20
- 2009年
- 通过电弧模型与熔池模型耦合数值模拟,研究了氩弧和氦弧特性及其对SUS304不锈钢钨极惰性气体保护(TIG)焊熔池形貌的影响.通过比较氩弧和氦弧的温度轮廓线以及阳极表面电流密度和热流密度分布发现,氦弧的径向距离比氩弧收缩明显,导致更多热量传递给阳极.模拟了氩弧和氦弧下浮力、电磁力、表面张力和气体剪切力分别对熔池形貌的影响.结果表明:不论是在氩弧还是在氦弧下,熔池中表面张力是影响熔池形貌的最主要驱动力.在氩弧下,影响熔池形貌的另一个重要的驱动力是气体剪切力,而氦弧下则是电磁力.由于电磁力引起的内对流运动增加了熔深,从而导致相同氧含量时氦弧下的熔深和焊缝深宽比要高于氩弧下的熔深和焊缝深宽比.随着氧含量的增加,氩弧和氦弧下的焊缝深宽比均先增加而后保持不变.焊缝深宽比的模拟结果与实验结果符合较好.
- 陆善平董文超李殿中李依依
- 关键词：氩弧电弧特性
- He与He+CO_2双层气流保护TIG焊工艺被引量：3
- 2011年
- 以0Cr13Ni5Mo水轮机转轮用低碳马氏体不锈钢为母材,开展了内层为氦,外层为He+CO2的双层气流保护TIG焊工艺研究.内层通纯氦避免电极直接接触外层CO2而氧化烧损,外层添加活性气体CO2向熔池溶解活性元素氧改变熔池表面张力对流模式,进而增加熔深和焊缝深宽比.研究了外层气体中CO2含量的变化对电极保护和焊缝形貌的影响.结果表明,在双层气流保护TIG焊工艺下,电极氧化烧损得到有效抑制,焊接效率是传统TIG焊工艺的两倍以上;当焊缝氧含量在0.007 6%～0.012%(质量分数)范围时,表面张力对流由外对流改变为内对流,焊缝形貌迅速由浅宽型变为深窄型.
- 秦名朋李冬杰陆善平
- 关键词：焊缝形貌氧含量
