Численное моделирование процесса лазерной сварки стыковых соединений сталей толщиной 1...12 мм - page 15

носу массы среды и создаваемому в канале разрежению
(
особенно
в области
,
непосредственно взаимодействующей с лазерным лучом
вблизи передней стенки
),
через его верхнюю границу поступал хо
-
лодный газ окружающей среды
,
и формировался
входной
поток
,
на
-
правленный вглубь канала
.
Одновременно
c
этим продолжался вынос
массы среды из канала благодаря движению пристеночных
,
более хо
-
лодных и малоскоростных участков первого потока
,
составляющих
выходной
поток
.
В итоге
,
формировалась малоинтенсивная петля
пристеночной циркуляции слабоионизованного газа
.
Поступающий
в канал газ дополнительно охлаждал его среду
.
Лазерное излучение
практически без потерь энергии
,
постепенно достигало стенок канала
,
и испарение вновь возобновлялось
.
Период просветления и возобно
-
вления испарения составлял
0
,
1
10
3
. . .
0
,
9
10
3
с
.
Затем последо
-
вательность физических процессов в канале циклично повторялась
.
Полученные в ходе моделирования расчетные временные зависимо
-
сти интенсивности истечения потоков среды из канала
,
как следствие
протекания в нем упомянутой последовательности процессов
,
хорошо
согласовывались с результатами известных натурных экспериментов
[6] (
рис
. 3).
Отмеченные различия могут быть объяснены следующим
:
1)
отсутствием учета конвективных гидродинамических осцилляций в
жидкой фазе сварочной ванны
; 2)
химической неоднородностью реаль
-
ной стали
; 3)
возмущениями
,
возникающими под действием высвобо
-
ждаемых в ходе сварки механических напряжений в стали
.
С помощью модели продемонстрирована зависимость динамики
физических процессов в канале от соотношения основных техноло
-
Рис
. 3.
Флуктуации интенсивности истечения из канала потоков среды
(
P
= 10
кВт
,
v
св
= 1
,
5
м
/
мин
,
df
= 1
,
5
мм
):
1
и
2
результаты численного моделирования и натурных экспериментов с
использованием фотодиодов
[6]
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
3 81
1...,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14 16,17,18,19,20,21
Powered by FlippingBook