脉冲熔化极氩弧焊熔池的震荡特性分析

通过高速摄像采集,采用数字图像处理技术,对脉冲熔化极氩弧焊熔池轮廓进行了精确提取.基于该熔池轮廓提取方法,分析了一脉一滴、一脉两滴焊接条件下,离弧柱中心不同点位置的时域和频域变化特征.结果表明,两种情况由于脉冲电弧和熔滴对熔池的冲击影响,引起的波叠加造成随着离弧柱中心距离的增加,熔池轮廓上各点震荡的振幅分布呈波动递减趋势;在一脉两滴时近弧柱中心的点震荡表现复杂、密集,熔滴所引起的熔池震荡会抵消脉冲电弧引起的震荡,振幅相对较小,且脉冲电弧引起熔池的震荡要比熔滴强.

傅里叶变换轮廓术的小电流钨极氩弧焊熔池表面高度测量

采用傅里叶变换轮廓术来测量小电流钨极氩弧焊熔池表面高度,分析了表面高度与位相改变的对应关系,研究了电弧焊熔池液态金属的反射特性、熔池震荡及其对光束的漫反射效应,利用这种漫反射效应,通过搭建的熔池表面高度测量装置,拍摄到小电流钨极氩弧焊移动熔池的变形光栅条纹,经过计算机图像处理和位相高度转换,获得表面高度分布。研究表明,傅里叶变换轮廓术可用于小电流钨极氩弧焊熔池表面高度测量。

不锈钢激光深熔焊熔池动态行为数值模拟

考虑激光深熔焊过程中存在对流、辐射、热传导等传热过程以及蒸汽反冲作用力,表面张力,热浮力等力学过程,采用移动旋转高斯体热源来简化焊接的热过程,使用VOF方法跟踪自由界面,通过焓孔隙法实现焊接过程的凝固熔化,同时采用连续表面张力模型将蒸汽反冲作用力转化为在一定厚度上连续的作用力。建立数学模型,获得了奥氏体不锈钢深熔焊接过程中动态熔池的温度场以及流场分布。结果表明小孔存在周期性的震荡,小孔壁面在蒸汽反冲作用力、表面张力、流体静压力下形成凸台。凸台再随着小孔周期性的震荡则会形成气孔,产生缺陷。焊接试验的焊缝横截面熔合线同模型计算结果相吻合,验证了模型的可靠性。