基于数学模型的AA5083激光焊缝传热、流体流动特性及孔隙率研究

作     者：汤志浩 余小飞 

作者机构：河南工业职业技术学院河南南阳473009 

出 版 物：《焊接技术》 (Welding Technology)

年 卷 期：2016年第45卷第5期

页      面：104-107页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：CFD模型 激光焊接 铝合金 孔隙率 

摘      要：利用流体动力学(CFD)模型来分析激光对焊的温度和流体流动,并由此提出了热源模型,经过调整,同时适用于深熔焊和全熔透焊接的大范围焊接条件。通过此模型研究了厚为4 mm铝合金(AA5038)激光焊。预测结果分析有助于更好地了解铝合金激光焊缝孔隙率的形成。预测的熔池内流动模式本质上与多种焊接参数相同:紧邻熔池表面存在涡流(深熔焊只存在上表面,全焊透存在于上表面和下表面)。预测的熔池大小随着激光功率的增加和焊接速度的减小而增大,最大流速随着激光功率和焊接速度的增加而增大。从深熔焊到全熔透焊缝,孔隙率急剧下降,原因在于熔池底部气体的外溢产生的驱动力。全熔透情况下,当使用较高的激光功率或较低的焊接速度时,能获得较低的孔隙含量,原因在于熔池凝固之前,气孔有足够的时间向外逃逸出去。