金属学报  2008, Vol. 44 Issue (6): 641-646

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激光 + GMAW复合热源焊焊缝成形的数值模拟 II.组合式体积热源的作用模型

胥国祥; 武传松; 秦国梁; 王旭友; 林尚扬

山东大学南校区材料学院连接技术研究所

NUMERICAL SIMULATION OF WELD FORMATION IN LASER+GMAW HYBRID WELDING,II. Combined Volumetric Distribution Mode of Hybrid Welding Heat Source

山东大学南校区材料学院连接技术研究所

胥国祥; 武传松; 秦国梁; 王旭友; 林尚扬 . 激光 + GMAW复合热源焊焊缝成形的数值模拟 II.组合式体积热源的作用模型[J]. 金属学报, 2008, 44(6): 641-646 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1207 KB)   摘要: 根据激光 + 脉冲GMAW电弧复合热源焊焊缝横断面的形状特点, 从宏观的传热过程出发, 提出了4类新颖的、适用 的组合式体积热源的作用模式. 将电弧热、熔滴热焓和激光热能分别描述为双椭圆分布、 双椭球体分布和峰值热流递增--曲面旋 转体分布. 将适用的组合式体积热源作用模式应用于复合焊的温度场数值分析, 计算出了不同工艺条件下的复合焊焊缝形状尺 寸, 与实测结果进行了对比, 两者吻合情况良好. 所建立的4类组合式体积热源充分考虑了复合焊的工艺特点, 对焊缝形状尺寸 的数值模拟精度较高, 能定量体现温度场的变化规律. 关键词 ： 复合焊接,  激光焊接,  GMAW焊,  组合式体积热     Abstract：Based on the geometry characteristics of laser+GMAW-P hybrid welds and the macroscopic mechanism of heat transfer, four new kinds of adaptive combined volumetric heat source modes are developed The arc heat flux, thermal content of overheated droplets, and laser power are described as double-elliptic plane distribution, double-ellipsoid body distribution, and peak value increasing-rotary curve body distribution, respectively. To apply the developed adaptive combined volumetric heat source modes into numerical analysis of temperature profiles in hybrid welding, the geometry and dimension of hybrid welds are predicted under different conditions. Through comparing the calculated results to the experimental measurements, it is found that both match well. The four kinds of adaptive combined volumetric heat source modes fully consider the process features of hybrid welding, can numerically simulate the weld geometry and dimension accurately, and reflect quantitatively the varying regularity of temperature profiles in hybrid welding. Key words： Hybrid welding    laser welding    GMAW    combined volumetric heat source mode    weld formation    numerical simu 收稿日期: 2007-10-25      ZTFLH:  TG407   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 胥国祥 武传松 秦国梁 王旭友 林尚扬 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I6/641 [1]Kinney P,Farson D.In:Haferkamp H,Von Busse A,Bar- cikowski S,Bunte J eds.,Proc 22nd lnt Conf on Applica- tions of Lasers & Electro-Optics ICALEO 2003,Section A,Orland,FL:Publication of Laser Institute of America, 2003:21 [2]Petring D,Fuhmann C,Wolf N,Poprawe R.In:Hafer- kamp H,Von Busse A,Barcikowski S,Bunte J eds.,Proc 22nd lnt Conf on Applications of Lasers & Electro Optics ICALEO 2003,Section A,Orland,FL:Publication of Laser Institute of America,2003:1 [3]Graf T,Staufer H.Weld J,2003;82:42 [4]Bagger C,Olsen F O.J Laser Appl,2005;17:2 [5]Mahrle A,Beyer E.J Laser Appl,2006;18:169 [6]Wu C S,Dorn L.Acta Metall Sin,1997;33:774 (武传松，Dorn L.金属学报,1997;33:774) [7]Xu G X,Wu C S.Front Mater Sci China,2007;1:24 [8]Xu G X,Wu C S,Qin G L,Wang X Y,Lin S Y.Acta Metall Sin,2008;44:163 (胥国祥，武传松，秦国梁，王旭友，林尚扬．金属学报，2008；44：163)U [1] 刘杨,王磊,宋秀,梁涛沙. DD407/IN718高温合金异质焊接接头的组织及高温变形行为[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1221-1230. [2] 宋哲, 吴圣川, 胡雅楠, 康国政, 付亚楠, 肖体乔. 冶金型气孔对熔化焊接7020铝合金疲劳行为的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(8): 1131-1140. [3] 李坤,单际国,王春旭,田志凌. T250马氏体时效钢激光焊接-时效处理接头的强韧性*[J]. 金属学报, 2015, 51(8): 904-912. [4] 李玉斌, 王巍, 何建军, 张志强, 张彤燕. 亚共析U-Nb合金激光焊接接头的微观结构及力学性能*[J]. 金属学报, 2014, 50(3): 379-386. [5] 周惦武,彭艳,徐少华,刘金水. 添加Sn粉激光焊接钢/铝合金异种金属的显微组织与性能[J]. 金属学报, 2013, 49(8): 959-968. [6] 杨成功，单际国,任家烈. TiNi形状记忆合金激光焊接焊缝金属相变温度的控制[J]. 金属学报, 2013, 49(2): 199-206. [7] 董丹阳, 刘杨, 王磊, 杨玉玲, 李金凤, 金梦梦. 应变速率对DP780钢激光焊接接头动态变形行为的影响[J]. 金属学报, 2013, 49(12): 1493-1500. [8] 杨成功,单际国,任家烈. TiNi合金激光焊接接头形状恢复温度的研究[J]. 金属学报, 2012, 48(5): 513-518. [9] 温鹏 荻崎贤二 山本元道. 激光焊接过程中残留液体金属的高速高倍在线观察[J]. 金属学报, 2011, 47(3): 305-310. [10] 杨成功 单际国 温鹏 任家烈. 激光焊接参数对TiNi合金相变温度的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(10): 1277-1284. [11] 温鹏 荻崎贤二 山本元道. 环形结构激光焊接凝固热裂纹的实验研究和数值模拟[J]. 金属学报, 2011, 47(10): 1241-1245. [12] 胥国祥; 武传松; 秦国梁; 王旭友; 林尚扬 . 激光+ GMAW复合热源焊焊缝成形的数值模拟I. 表征激光作用的体积热源分布模式[J]. 金属学报, 2008, 44(4): 478-482 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed