董文超
,
陆善平
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.02.023
针对SUS304不锈钢的定点钨极惰性气体保护焊过程,建立三维瞬态定点热源作用下的焊接熔池数学模型,系统研究了不同氧含量下的熔池温度场、速度场以及熔池形貌演变过程.结果表明:随着熔池中活性组元氧的增加,熔池内的对流模式经历了以外对流为主、内外对流共存到以内对流为主的演变过程,熔池形貌由浅且宽形、"勺"形变成深且窄形.熔池中微量氧直接影响熔池表面张力温度梯度系数,改变熔池表面Marangoni对流模式和熔池最终形貌.当氧含量低于80×10-6时,熔池表面以外向Marangoni对流为主,熔池形貌宽且浅;当氧含量超过120×10-6时,熔池表面以内向Marangoni对流为主,熔池形貌窄且深;当氧含量处于(80-120)×10-6之间时,熔池形貌为"勺"形,并且随时间的增加,熔池内外对流区域逐渐变小,内对流区域逐渐变大.定点联合保护焊实验结果表明,熔池形貌变化规律的模拟结果与实验结果吻合.
关键词:
微量活性组元
,
氧
,
Marangoni对流
,
熔池形貌
,
数值模拟
陆善平
,
董文超
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00437
针对不锈钢材料钨极惰性气体保护(TIG)焊熔深浅、焊接效率低的缺点开发了大深宽比高效率TIG焊接新工艺,包括活性剂焊接工艺、混合气体联合保护焊工艺和双层气流保护焊工艺.与涂覆活性荆法相比,混合气体法不仅可获得深熔深,而且操作方便,易于实现工业化;双层气流法可有效避免混合气体法中电极氧化烧损现象.实验和模拟结果表明:熔池中活性元索O含量变化导致的Marangoni对流方向的变化是TIG焊熔深增加的主要因素,焊接过程中调整液态熔池中活性组元含量可获得大深宽比焊缝.高效率TIG焊接工艺对焊接规范(焊接速度、焊接电流和电极间距)不敏感,有利于在工业生产中推广应用.
关键词:
不锈钢
,
高效率焊接
,
活性元素
,
氧
,
Marangoni 对流
,
熔池形貌
肖聪
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2016.02.008
运用ANSYS和μMatIc软件分析了Φ980 mm纯钛锭VAR过程中熔池形貌以及凝固组织的变化规律.模拟计算结果表明:起弧阶段的熔池很小,呈浅U型;随后熔池形貌由U型逐渐变为V型;当坩埚内热量输入与输出达到平衡时,熔炼进入稳定阶段,熔池深度和宽度不再变化;补缩过程中,熔池不断缩小直至消失.凝固组织的变化规律为:与坩埚壁接触的钛液快速冷却形成细晶组织;随着熔炼的进行,以枝晶形状生长的部分细晶粒最终形成具有一定择优取向的柱状晶;铸锭中心区域和液固临界区域,晶粒直接在金属液内形核并长大,形成的等轴晶粒阻碍了柱状晶的生长,发生柱状晶-等轴转变.通过解剖工业铸锭验证,熔池形貌和凝固组织与数值模型的计算结果相吻合.
关键词:
钛锭
,
真空自耗电弧熔炼
,
熔池形貌
,
数值模拟
,
凝固组织
陆善平董文超李殿中李依依
金属学报
doi:DOI: 10.3724/SP.J.1037.2010.00437
针对不锈钢材料钨极惰性气体保护(TIG)焊熔深浅、焊接效率低的缺点开发了大深宽比高效率TIG焊接新工艺, 包括活性剂焊接工艺、混合气体联合保护焊工艺和双层气流保护焊工艺. 与涂覆活性剂法相比, 混合气体法不仅可获得深熔深, 而且操作方便, 易于实现工业化; 双层气流法可有效避免混合气体法中电极氧化烧损现象. 实验和模拟结果表明: 熔池中活性元素O含量变化导致的Marangoni对流方向的变化是TIG焊熔深增加的主要因素, 焊接过程中调整液态熔池中活性组元含量可获得大深宽比焊缝. 高效率TIG焊接工艺对焊接规范 (焊接速度、焊接电流和电极间距)不敏感, 有利于在工业生产中推广应用.
关键词:
不锈钢
,
high efficiency welding process
,
active element
,
oxygen
,
Marangoni convection
,
weld pool shape
董文超
,
陆善平
,
李殿中
,
李依依
金属学报
针对SUS304不锈钢的定点钨极惰性气体保护焊过程，建立三维瞬态定点热源作用下的焊接熔池数学模型，系统研究了不同氧含量下的熔池温度场、速度场以及熔池形貌演变过程。结果表明：随着熔池中活性组元氧的增加，熔池内的对流模式经历了以外对流为主、内外对流共存到以内对流为主的演变过程，熔池形貌由浅且宽形、“勺”形变成深且窄形。熔池中微量活性组元氧直接影响熔池表面张力温度梯度系数，改变熔池表面Marangoni对流模式和熔池最终形貌。当氧含量低于80ppm时，熔池表面以外向Marangoni对流为主，熔池形貌宽且浅；当氧含量超过120ppm时，熔池表面以内向Marangoni对流为主，熔池形貌窄且深；当氧含量处于80ppm～120ppm之间时，熔池形貌为“勺”形，并且随时间的增加，熔池内外对流区域逐渐变小，内对流区域逐渐变大。定点联合保护焊实验结果表明，熔池形貌变化规律的模拟结果与实验结果相吻合。
关键词:
微量活性组元
,
Oxygen
,
Marangoni convection
,
Weld shape
