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Influence Mechanism of Process Parameters on Keyhole-induced Porosity Formation Based on 3D Transient Modelling

Influence Mechanism of Process Parameters on Keyhole-induced...

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2014年全国计算机辅助焊接工程学术研讨会

作者： Fenggui Lu Haichao Cui Xibin Li Zhuguo Li Xinhua Tang Yixiong Wu Shanghai Key Laboratory of Materials Laser Processing and Modification School of Materials Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University

Keyhole-induced porosity occurring in laser weld with deep-penetration becomes a big issue in laser manufacturing the components with heavy section. In order to better insight into the keyhole-induced porosity formation process and its influencing factors, a there dimension(3 D) transient model is proposed to investigate the correlations between keyhole and porosity at different process parameters. Fluid flow, bubble movement and solidification are coupling considered in this model. Results indicate that the number of bubbles is mainly determined by keyhole stability. The keyhole easily tends to close and collapse during laser welding as increasing laser power, decreasing velocity and beam diameter, which contribute to violent flow, strong evaporation of molten pool negatively acting on the keyhole with large ratio of depth to width. However, the evolution efficiency from bubbles to porosities depends on solidification rate and temperature gradient, most of bubbles adjacent to fusion line transfer into porosities due to high solidification rate. A good agreement is obtained between the simulations and experiments.

关键词： keyhole-induced porosity process parameters evolution efficiency

来源： cnki会议评论

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