GMAW焊接熱過程的數值模擬.pdf

1、熔化極氣體保護焊（GMAW）是當今世界工業(yè)生產中應用最為廣泛的焊接方法之一。對GMAW焊接熔池熱過程進行數值模擬，對焊接智能化控制獲取控制參數有著重要的實際和理論意義。 本文根據傳熱學的理論知識，建立了運動電弧作用下三維GMAW焊接熱過程的數值分析模型。模型中熱源采用了雙橢球熱源模式，考慮了電弧運動對電弧熱流和電弧壓力分布的影響，給出了電弧熱流和電弧壓力的雙橢球分布模式的數學表達式。模型把過熱熔滴帶入熔池的熱焓量處理為特定區(qū)域的

2、均勻熱源，將電弧熱流與熔滴熱的溫度場疊加，得到雙橢球體熱源作用下工件的準穩(wěn)態(tài)溫度場。在此基礎上，給出了控制方程組和表面變形方程組的有限差分離散化形式，采用附加源項法處理能量的邊界條件；設計算法以及編寫和調試數值計算程序，采用了過程和模塊化的結構形式，增強了程序的可讀性和可維護性，提高了程序的靈活性和適用性。 利用本文建立的模型和設計的數值計算程序，預測了從電弧引燃到準穩(wěn)態(tài)過程中焊接溫度場和熔池形狀以及自由表面的變形的動態(tài)演變。定