电子束焊接熔池周期性波动的数值模拟

作     者：杨子酉 房玉超 何景山 YANG Zi-you;FANG Yu-chao;HE Jing-shan

作者机构：哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2019年第47卷第9期

页      面：78-83页

核心收录：

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] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：电子束焊接 熔池行为 涡流 周期性波动 热源与匙孔耦合 

摘      要：为了更深入地探究电子束焊接过程中的机理问题,利用数值软件Fluent,对10mm厚的2219铝合金电子束焊接熔池进行三维瞬态模拟。分析电子束焊接进入准稳态后熔池中涡流的变化规律和产生原因,并结合电子束与匙孔壁面相互作用进行讨论。结果表明:电子束焊接进入准稳态后熔池呈周期性波动;根据液态金属流动情况可将焊接熔池分为3个区域,区域Ⅰ中的液态金属维持了熔池体积的稳定,区域Ⅱ中的涡流起到扩大熔池表面的作用,区域Ⅲ中的涡流促使匙孔坍塌;通过对电子束与匙孔壁面的耦合分析可知,电子束在匙孔壁面上并不是均匀分布的,这造成了匙孔底部具有一定的滞后性。