钢TIG熔钎焊温度场和流场数值模拟.pdf

学兔兔 学兔兔 时，这一假设是成立的 10,11]。 热源作用于焊缝上表面。 1．2 边界条件 一 般来说，TIG焊电弧热流服从 Gaussian分布。但 1．2．1 能量边界条件 对于移动热源，用双椭圆型分布热源更切实际。具体 模型的求解区域 由铝、钢和焊缝三部分所组成。 的分布函数为 ]： (戈一rot)≥0时， a = 吼，y +s××v,l=V6ae唧xp卜一【 + exp(一若) ( 一rot)0时， gd，，，= ×× e唧xp一一【【 exp(一蔷) (2) 其中af，口，，b是双椭圆热源的分布系数，其值与焊接 下表面采用了比其它表面大的热交换系数。 工艺参数如电流、电压和电弧弧长等有关 -14]。文中 1．2．2 动量边界条件 结合实际焊接工艺参数，通过比较选择了一组 比较合 熔池 自由表面受表面张力控制，即 适的热源分布系数。 铝、钢和焊缝之间的接触面设置为内部边界，即忽 = 等面等，，=舅 ，，=00 ((3j) 略接触热阻。其它与环境接触的边界条件为：q=一 固体表面：=口= =0。 h( 一 )一曲( 一 )。特别地，垫板可以增加焊 动量方程式(4)一(6)中的 ，F 和 是体积力， 缝冷却速率 ，进而影响焊接过程 ，因此在钢板和铝板 包括 电磁力和温度变化引起的浮力 ： 一 4,．o-jr唧(一刍)【一p(一)】(-一寺)手 (4) F，一 4,,trsr唧(一 )[一p(一 )】(-一音)Y， (5) 一 【·一p(一未)](一寺)÷一pg~AT (6) ； =√( = 一 篇(一)一△ 一 Vo￡)+Y 。在钨极TI_下方，即 =V0t，Y=0 斗1T／-／、 ／-／ 时处 ，对式 (4)，(5)和 (6)在点 (。￡，0)处取极 限 1·2．3 初始条件 (注：式 (6)只对 电磁力取极限)得到 ：0时的体积 在 t=O时刻： = (室温)，U= = =0。 力 ： 2 计笪结果和讨 = 一 篙(一言) 篙(一寺) (7)20V计，焊算接时速所度采用为2的m焊m接／s参。数T为IG：电电流弧为的6热0效A率，电设压为为 = 一 (8) 0·65 。表 1和表 2分别是5A02铝合金和 Q235钢 的热物性参数。 表 1 铝合金 (5A02)的物理性能参数 ” 。 2014年第 7期 33 学兔兔 学兔兔 学兔兔 [10] Kim SD．NaSJ．Effectofweldpooldeform