活性激光焊接不锈钢厚板熔池流场动态行为研究

作者:梅丽芳; 谢顺; 严东兵; 雷智钦; 秦建红
来源:应用激光, 2021, 41(06): 1155-1161.
DOI:10.14128/j.cnki.al.20214106.1155

摘要

通过数值模拟与试验研究相结合的方法,针对SiO2活性剂的添加对激光焊接304不锈钢厚板熔池流场动态行为的影响规律展开深入研究。首先建立活性激光焊接不锈钢厚板的数学模型,数值研究活性剂对熔池流体流动的影响;然后基于钨粒子示踪原理,采用高速摄像系统进行实时监测,试验研究活性剂对熔池流场的作用机制。结果表明,活性剂的涂敷会对熔池流体流动方式产生一定的影响。熔池上表面出现从熔池两侧到中心的速度向量,熔池横截面出现从熔池边缘到中心的涡旋。结合示踪钨粒子由熔池边缘向中心运动的现象,说明涂覆活性剂后流体的流动方向发生了改变,由熔池边缘流向熔池中心。同时,活性剂的涂敷会改变熔池流体的流速,涂敷活性剂的试样上表面、纵截面和同一位置横截面的流体流动最大速度较未涂敷活性剂分别增加了25.8%、8%和33.8%。