基于流場(chǎng)分析EBW溫度場(chǎng)的模擬及檢測(cè).pdf

1、在焊接的數(shù)值模擬過(guò)程中,應(yīng)力場(chǎng)模擬的準(zhǔn)確是建立在溫度場(chǎng)準(zhǔn)確計(jì)算的基礎(chǔ)上,而熱源模型又是溫度場(chǎng)計(jì)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(duì)熔池流場(chǎng)的模擬,并結(jié)合不銹鋼溫度場(chǎng)的模擬及試驗(yàn)驗(yàn)證熱源模型的合理性。
　　基于電子束焊接熱過(guò)程的特點(diǎn),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(jìn)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?cái)?shù)值計(jì)算模型,

2、對(duì)電子束縱向深熔焊接過(guò)程熔池流場(chǎng)進(jìn)行模擬分析。熔池流場(chǎng)模擬結(jié)果表明,熔池流動(dòng)過(guò)程中,金屬蒸汽反沖壓力和表面張力是影響流體流動(dòng)的主要因素。在電子束焊接過(guò)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(yùn)動(dòng),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(shí),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(shì)。

3、
　　基于316L不銹鋼電子束焊接溫度場(chǎng)的模擬結(jié)果的分析,并設(shè)計(jì)合理的驗(yàn)證試驗(yàn),對(duì)比模擬熔池形貌與實(shí)際焊縫形貌,得到了與試驗(yàn)結(jié)果較吻合的計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證了所建的熱源模型在電子束焊接溫度場(chǎng)模擬中的適用性。
　　為了進(jìn)一步驗(yàn)證熱源模型模擬溫度場(chǎng)結(jié)果是否準(zhǔn)確,設(shè)計(jì)并優(yōu)化了電子束焊接無(wú)線傳輸測(cè)溫系統(tǒng),基于VisualBasic編程語(yǔ)言建立了測(cè)溫系統(tǒng)的采集控制軟件,通過(guò)在電子束焊接實(shí)際工況下對(duì)50Hz正弦變化的鎢絲溫度測(cè)量,驗(yàn)證了該測(cè)溫