作者：黄勇; 李慧; 王新鑫; 姚宇航流体体积方法驱动力表面变形熔池
摘要：基于流体动力学方程,采用焓-孔隙度法来处理液-固相变,采用VOF方法追踪熔池自由表面变形,建立了固定电弧下的三维瞬态TIG焊熔池数学模型,求解获得了在浮力、Marangoni力、电磁力和电弧压力单独作用时的熔池表面变形行为及其温度场与速度场的分布.模拟结果表明,在大电流（I≥250 A）时,在浮力、表面张力温度系数为正时的Marangoni力、电磁力单独作用于熔池上表面将会产生凸起变形,在电弧压力、表面张力温度系数为负时的Marangoni力单独作用下,熔池上表面将会产生凹陷变形.在大电流下,TIG焊和活性TIG焊熔池均产生凹陷变形.TIG焊熔池的中心区域形成向内的涡流,边缘部位形成向外的涡流,而活性TIG熔池在熔池中心和熔池边缘则分别形成两种成因不同的内向涡流.熔池表面变形量并不是各个驱动力作用的简单叠加.
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