金属学报

作者：李子晗, 忻建文, 肖笑, 王欢, 华学明, 吴东升

单位：1.上海交通大学 焊接与激光制造研究所 上海 200240；2.河南科技大学 材料科学与工程学院 洛阳 471023；3.沪东中华造船(集团)有限公司 上海 200129

关键词：热导型等离子弧焊,数值模拟,光谱诊断,红外热成像,示踪粒子检测,

基金：工业和信息化部高技术船舶科研计划项目

基于等离子弧和熔池的数值模拟，研究了热导型等离子弧焊的电弧物理特性和熔池动态行为，并使用光谱诊断、熔池红外热成像和示踪粒子检测对数值模拟结果进行了实验验证。结果表明，在热导型等离子弧焊中，等离子体向下冲击熔池表面后，向熔池边缘流动。在熔池内部存在2个相反的涡流，熔池中心的逆时针涡流由电弧压力、Marangoni力和Lorentz力驱动，而熔池尾部的顺时针涡流则由电弧剪切力、Marangoni力和浮力驱动。此外，热导型等离子弧焊中的熔池温度高于小孔型等离子弧焊，这是由热导型等离子弧焊中等离子弧能量密度相对较高，熔池内部对流相对较弱导致的。

来源：2021年第5期

《金属学报》期刊编辑部

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