AH36薄板激光-电弧复合焊熔滴过渡与熔池分析

采用激光-电弧复合焊，激光前置焊接海工钢AH36薄板。利用高速摄像分析熔滴过渡特征与影响因素。运用计算流体力学体积分数法建立固液气三相流体动力学模型。采用高斯面热源、高斯旋转体热源和双椭球热源表征复合焊热源。数值模型考虑了表面张力、电磁力、浮力、反冲压力、蒸发冷凝、蒸发换热等多种物理场的耦合作用。对熔滴过渡冲击及其对熔池形貌、流动与温度的影响进行研究。结果表明，熔滴冲击熔池可促进熔池流动与传热。熔滴过渡受电磁力与蒸气反冲压力抑制，致使大熔滴出现。适当增加激光功率可降低熔滴表面张力，增加熔滴过渡频率，减小熔滴尺寸。激光功率过大或光丝间距过小时，出现熔滴破裂与飞溅。