激光深熔焊细长小孔数值模拟与试验研究

作     者：陈根余 陈晓锋 周聪 李时春 廖生慧 CHEN Genyu;CHEN Xiaofeng;ZHOU Cong;LI Shichun;LIAO Shenghui

作者机构：湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 湖南大学激光研究所长沙410082 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51175165) 国家科技重大专项基金资助项目(2013ZX04001131) 

出 版 物：《激光技术》 (Laser Technology)

年 卷 期：2015年第39卷第2期

页      码：170-175页

摘      要：为了准确模拟焊接过程中小孔的瞬态形成过程,采用水平集法追踪小孔气/液界面,运用混合理论处理固/液相变,建立了气、液、固三相耦合模型。该模型综合考虑了表面张力、浮力、反冲压力、固/液间摩擦力、潜热、对流以及辐射等影响因素,数值计算得到小孔演变的动态过程和孔内外金属蒸汽行为。模拟发现,小孔形貌瞬态变化,前后壁凹凸变形,逐渐趋于稳定,孔径约为1mm;金属蒸汽与小孔相互影响,最大蒸汽速率为5.3m/s。采用改进的"三明治"方法进行激光焊接实验验证,实验结果与模拟结果相吻合。结果表明,水平集法追踪小孔自由界面在激光深熔焊模拟中具有良好的适用性。这为小孔的研究提供了理论依据。

主 题 词：激光技术 瞬态小孔 水平集法 数值模拟 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.005

馆 藏 号：203566617...