304不锈钢激光焊接匙孔瞬态行为分析*

作者：冯燕柱，高向东*，彭聪，等 日期：2020-08-06/span> 浏览：1591 查看PDF文档

304不锈钢激光焊接匙孔瞬态行为分析*

冯燕柱，高向东*，彭聪，张艳喜，桂晓燕，游德勇

(广东工业大学 广东省焊接工程技术研究中心，广东 广州 510006)

摘要：针对激光焊接过程匙孔瞬态行为难以观察的问题，建立了304不锈钢激光焊接过程熔池和匙孔之间瞬态耦合的三维模型，开展了匙孔瞬态行为研究。采用了光线追踪热源描述激光能量分布，涉及了流体流动、蒸发潜热、Marangoni剪切力、反冲压力和表面张力等各种物理因素；通过304不锈钢激光焊接试验对所建模型进行了验证，模拟的焊缝横截面形貌与试验结果吻合较好，表明所提出的模型能够反映激光焊接过程；基于模拟结果图像，提取了焊件纵截面和焊件上表面的匙孔特征信息，对匙孔瞬态行为进行了分析。研究结果表明：匙孔瞬态行为受气泡影响，纵截面上匙孔面积因气泡破裂而增大；焊件上表面匙孔开口长度与匙孔后壁倾角相关；与匙孔开口宽度相比，匙孔纵截面上面积和匙孔长度变化幅度更大。

关键词：304不锈钢；激光焊接；数值模拟；匙孔瞬态行为

中图分类号：TP301.6；TG456.7                 文献标识码：A             文章编号：1001-4551(2020)05-0577-05

本文引用格式：

冯燕柱，高向东，彭聪,等.304不锈钢激光焊接匙孔瞬态行为分析［J］.机电工程，2020，37(5)：577-581.

FENG Yan-zhu, GAO Xiang-dong, PENG Cong, et al. Analysis of transient behaviors of keyhole during 304 stainless steel laser welding［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2020,37(5):577-581.
《机电工程》杂志：http://www.meem.com.cn