李 桓，丁雪萍，杨立军，高 莹

(1.天津大学 天津市现代连接技术重点实验室，天津 300072；2.天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室，天津 300222)

基于F l u e n t的G M A W焊接熔滴过渡过程的动态模拟

李 桓1，丁雪萍1，杨立军1，高 莹2

(1.天津大学 天津市现代连接技术重点实验室，天津 300072；2.天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室，天津 300222)

利用计算流体力学商业软件Fluent模拟熔化极气体保护焊(GMAW)焊接过程的熔滴脉冲过渡中一脉一滴和两脉一滴的过渡形式。建立了基于流体动力学和电磁理论的熔滴过渡的数学模型，模拟了熔滴形成、长大和脱落的过程。同时进行同等参数下的焊接试验，利用高速摄像系统拍摄了熔滴过渡的动态过程。结果表明，模拟结果与试验结果吻合。熔滴一脉一滴的过渡形式主要受焊接电流的影响，利用模拟的方法可以大致给出范围，指导焊接试验，从而减少试验量。

熔滴过渡；动态模拟；Fluent；高速摄像

0 前言

GMAW(Gas Metal Arc Welding，熔化极气体保护焊)具有优质、高效、熔敷率高等特点，是目前工业中应用最为广泛的焊接方法之一。熔滴的形成、尺寸、过渡模式等是影响其焊接稳定性、熔池熔深、焊缝成形和焊接质量的重要因素。到目前为止，国内外学者已经展开了许多针对熔滴过渡的研究，至今形成的理论主要有静力学平衡理论[1]、收缩不稳定理论[2]、“质量-弹簧”理论[3]、流体动力学理论[4]等，已经基本对熔滴过渡行为的作用机制和各因素的影响规律有一定的研究。……