基于VOF模型的移动TIG焊三维瞬态熔池行为分析

根据钨极惰性气体保护焊(TIG)实际的熔池情况,建立了移动热源作用下的三维瞬态熔池数值计算模型.考虑了熔池内部所受到的浮力、电磁力、Marangoni力等综合作用对熔池流场和温度场的影响,获得了各时段不同焊接电流TIG焊的熔池行为变化规律.结果 表明,焊接熔池在电弧压力、电磁力、浮力和Marangoni力的共同作用下快速流动搅拌,使形成的焊缝较为均匀.在焊接热源移动过程中,熔池前端等温线被“压缩”,热量密度较为集中,温度梯度较大.而尾部发生明显“拖尾”,且热量分散,真实地反映了焊接熔池的演变.在此基础上,增大焊接电流后,熔池搅动增速,使得热量传播效率提升,引起了熔池体积增大.