黄自成
- 作品数：8 被引量：18H指数：3
- 供职机构：兰州理工大学更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺更多>>
- 考虑金属蒸汽的钨极惰性气体保护焊电弧与熔池交互作用三维数值分析被引量：10
- 2015年
- 基于局域热平衡状态假设并考虑金属蒸汽的作用,建立了钨极惰性气体保护焊电弧与熔池交互作用的三维数学模型.电弧等离子体的热力学参数和输运系数由温度和金属蒸汽浓度共同决定,并使用第二黏度近似简化处理金属蒸汽在氩等离子中的输运过程.在考虑熔池流动时,主要考虑了浮力、电磁力、表面张力和等离子流拉力的作用.通过对麦克斯韦方程组、连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程和组分输运方程的耦合求解,得到了金属蒸汽在电弧中的空间分布、电弧和熔池的温度场、速度场和电流密度分布等重要结果.通过与未考虑金属蒸汽的结果对比,研究了熔池上表面产生的金属蒸汽对电弧等离子体行为的影响,以及电弧等离子对熔池行为的影响.结果表明,金属蒸汽主要富集在熔池上表面附近;金属蒸汽对电弧等离子体有明显的收缩作用,而对等离子速度和电势影响较小;金属蒸汽的出现对熔池上表面速度分布和剪切力分布以及熔池形貌并无明显影响.求解结果与已有的实验结果和计算结果符合良好.
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- 关键词：钨极惰性气体保护焊
- 考虑金属蒸汽的定点活性钨极惰性气体保护焊电弧与熔池交互作用三维数值分析被引量：5
- 2016年
- 建立包括钨极、电弧和阳极的定点活性钨极惰性气体保护(Activating tungsten inert gas,A-TIG)焊电弧熔池交互作用统一数学模型。通过麦克斯韦方程组、连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程和组分输运方程的耦合求解,得到了电弧和熔池的温度、等离子体运动速度、熔池流动速度、电弧压力、电势、电流密度和金属蒸汽分布等结果。因为在A-TIG焊中,熔池的内向流动造成了大量的热被传入到熔池底部,热量的利用率更高,导致焊接熔池的表面温度比TIG焊的表面温度要高,从而引起了金属蒸汽浓度的增加,所以考虑金属蒸汽的A-TIG焊的电弧等温线较考虑金属蒸汽的TIG焊的电弧等温线有一定程度收缩。结果表明,考虑金属蒸汽对A-TIG焊熔深的模拟结果具有一定的影响,熔深减小约6%,该结果与有关试验研究结果吻合良好。
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- 关键词：数值模拟
- O元素分布模式与AA-TIG焊熔池形貌的数值模拟被引量：2
- 2016年
- 文中结合电弧辅助活性TIG焊熔池O元素分布的试验研究结果,提出焊接熔池表面O元素分别与熔池表面温度和位置相关两种分布模式,建立了更完善的电弧辅助活性TIG焊熔池模型,求解结果与已有的试验结果和理论研究吻合良好.结合求解结果,利用格拉晓夫数Gr,磁雷诺数Rm和表面张力雷诺数Ma分析了浮力、电磁力和表面张力的相对作用大小;利用Peclet数分析了熔池热对流和热传导的相对强弱.结果表明,电弧辅助活性TIG焊熔池表面张力作用远大于电磁力和浮力,并决定熔池流动形式;熔池热对流主导熔池的传热过程,揭示了不锈钢活性TIG焊活性元素决定深而窄的熔池形貌的内在本质.
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- 关键词：数值模拟
- 考虑金属蒸汽的活性TIG焊电弧熔池耦合行为研究
- 建立包括钨极、电弧和阳极的活性钨极惰性气体(Activating tungsten inert gas,A-TIG)保护焊电弧熔池交互作用统一数学模型,用数值分析的办法研究了金属蒸汽对活性TIG焊焊接过程的影响.通过麦克...
- 肖磊樊丁黄自成
- 活性元素氧对AA-TIG焊熔池传输行为影响的数值模拟被引量：5
- 2016年
- 电弧辅助活性TIG焊(arc assisted activating TIG welding,AA-TIG焊),采用辅助电弧以Ar+O2作为保护气体预熔待焊母材表面以形成氧化层,再进行常规TIG焊,可使熔深明显增加.文中结合AA-TIG焊熔池氧元素分布的实验研究,提出焊接熔池表面氧元素的两种不均匀分布模式,考虑浮力、电磁力和表面张力,建立了更完善的电弧辅助活性TIG焊熔池模型,模拟研究氧元素在熔池表面呈不均匀分布时,AA-TIG焊瞬态熔池中动量及能量的传输行为.假设熔池内部液态金属是湍流、不可压缩Newton流体,使用FLUENT RNG k-ε湍流模型进行处理.结果表明,当氧在熔池上表面呈非均匀分布,并且氧的不均匀分布模型为低氧模型时,熔池内部仍然以内对流流动为主.
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- 关键词：氧数值模拟
- 考虑金属蒸汽及氧元素分布的TIG焊三维数值分析
- 电弧辅助活性TIG焊（Arc assisted Activating TIG welding,即AA-TIG）是一种新型高效活性焊接方法。AA-TIG焊分为两种：一种是分离电弧AA-TIG焊，一种是耦合电弧AA-TIG焊...
- 黄自成
- 文献传递
- 氧元素分布模式与AA-TIG焊熔池形貌的数值模拟
- 电弧辅助活性TIG焊采用辅助电弧以Ar+O2作为保护气体预熔待焊母材表面以形成氧化层,再进行常规TIG焊,可使熔深明显增加。本文结合电弧辅助活性TIG焊熔池氧元素分布的实验研究结果,提出焊接熔池表面氧元素分别与熔池表面温...
- 黄自成樊丁黄健康王新鑫郝珍妮黄勇
- 关键词：熔池
- 文献传递
- 考虑金属蒸汽的活性TIG焊电弧熔池耦合数值模拟
- 肖磊樊丁黄自成王新鑫
- 关键词：活性TIG焊数值模拟
