研究目的
研究电磁搅拌对线材馈入激光束焊接中传输现象的影响,以实现最终焊缝中更均匀的元素分布。
研究成果
研究得出结论:电磁搅拌增强了熔池中的向下流动,从而使最终焊缝中填充材料的分布更加均匀。所开发的数值模型为电磁控制激光束焊接提供了物理基础,并为选择电磁参数提供了指导。
研究不足
该研究假设流体为层流且牛顿流体,具有恒定密度,未考虑洛伦兹力对填充金属过渡的影响,这可能导致上熔合线预测出现误差。
1:实验设计与方法选择:
开发了一个考虑磁流体动力学、传热、流体流动、小孔动力学和元素传输的3D瞬态多物理场模型。采用光线追踪法计算激光在小孔壁上的多次反射和菲涅尔吸收。
2:样品选择与数据来源:
选用AISI 304不锈钢作为基材,Inconel 625镍基合金作为填充焊丝。
3:实验设备与材料清单:
IPG YLR 20000光纤激光系统、自制交流电磁铁、氩气5.0?;て濉?/p>
4:0?;て濉? 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:基于有限体积法,使用ANSYS FLUENT 18.2对焊接过程进行模拟。模拟包括施加振荡磁场以诱导熔池中的电磁搅拌。
5:2对焊接过程进行模拟。模拟包括施加振荡磁场以诱导熔池中的电磁搅拌。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:将数值结果与熔池高速图像、光学显微照片中的熔合线以及能量色散X射线光谱(EDX)映射的元素分布进行对比。
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