基于流場分析EBW溫度場的模擬及檢測.pdf

1、在焊接的數(shù)值模擬過程中,應(yīng)力場模擬的準(zhǔn)確是建立在溫度場準(zhǔn)確計算的基礎(chǔ)上,而熱源模型又是溫度場計算的關(guān)鍵因素,所以選用合理的熱源模型是非常重要的。本文建立適合電子束焊接的熱源模型,基于對熔池流場的模擬,并結(jié)合不銹鋼溫度場的模擬及試驗驗證熱源模型的合理性。
　　基于電子束焊接熱過程的特點,本文采用高斯面熱源和高斯旋轉(zhuǎn)體熱源相疊加的復(fù)合熱源模型進行,建立電子束焊接匙孔熔池的物理模型,利用所建立的316L不銹鋼電子束焊接熔池數(shù)值計算模型,

2、對電子束縱向深熔焊接過程熔池流場進行模擬分析。熔池流場模擬結(jié)果表明,熔池流動過程中,金屬蒸汽反沖壓力和表面張力是影響流體流動的主要因素。在電子束焊接過程中,熔池表面兩側(cè)的熔體始終在表面張力的作用下產(chǎn)生流向相反的渦流,其速度最大可達(dá)0.398m/s。當(dāng)匙孔形成后,在金屬蒸汽反沖壓力的作用下熔池內(nèi)部的流體由下向上運動,流體速度在熔深方向上隨著熔深的增加速度逐漸降低。當(dāng)熔池達(dá)到平衡時,熔深達(dá)到了最大值,熔寬呈沿著深度的增加寬度逐漸減小的趨勢。

3、
　　基于316L不銹鋼電子束焊接溫度場的模擬結(jié)果的分析,并設(shè)計合理的驗證試驗,對比模擬熔池形貌與實際焊縫形貌,得到了與試驗結(jié)果較吻合的計算結(jié)果,驗證了所建的熱源模型在電子束焊接溫度場模擬中的適用性。
　　為了進一步驗證熱源模型模擬溫度場結(jié)果是否準(zhǔn)確,設(shè)計并優(yōu)化了電子束焊接無線傳輸測溫系統(tǒng),基于VisualBasic編程語言建立了測溫系統(tǒng)的采集控制軟件,通過在電子束焊接實際工況下對50Hz正弦變化的鎢絲溫度測量,驗證了該測溫