外磁场下MIG焊梯度功能材料制备模拟及实验研究

作者：王超; 张海鸥; 王桂兰

来源：金属学报, 2011, (09): 1221-1226.

• 外磁场复合MIG焊
• 梯度功能材料
• 交变磁场
• 熔池搅拌
• 振荡磁力
• 挤压磁力 MIG welding combined with magnetic field
• functionally gradient materials
• alternating magnetic field
• stirring of molten pool
• oscillating magnetic force
• extrusion magnetic force

建立了梯度功能材料MIG焊熔积成形制备时磁场环境、焊枪及金属焊样的三维有限元模型.采用Maxwell涡流场及瞬态场对永磁场、交变磁场以及无外加磁场3种MIG焊工艺进行了模拟,并进行了相关实验验证.模拟结果表明,永磁场条件下,熔池受恒定强磁力作用,对熔化金属的搅拌能力弱,无法充分使Al粉和合金钢焊丝融合,不能实现制备梯度功能材料的目的;交变磁场条件下,因熔池受到轴向振荡磁力和横向挤压磁力的共同作用,对熔池的搅拌作用强,有助于梯度功能材料的熔积成形.实验结果与模拟结果符合良好,无磁场条件下,制备出的材料Al含量梯度功能不佳;永磁场条件下,Al粉无法进入焊样中;交变磁场条件下熔积成形的焊样中Al含量...

• 单位
  材料科学与工程学院; 数字制造装备与技术国家重点实验室; 华中科技大学