Моделирование динамического поведения сварочной ванны при лазерной и гибридной сварке с глубоким проплавлением

Abstract

Описано моделирование динамических процессов в сварочной ванне при лазерной сварке с глубоким проплавлением. На основе формализма механики Лагранжа построена математическая модель динамического поведения сварочной ванны, учитывающая особенности гидродинамики и межфазного тепломассообмена в сварочной ванне. Полученные результаты позволяют количественно описать автоколебания формы канала проплавления и парогазового канала. Разработанная модель позволила проанализировать процессы схлопывания парогазового канала, приводящие к появлению дефектов.

The article devoted to the simulation of dynamic phenomena of the laser welding process with deep penetration. The presented model is a future development of steady-state model of laser welding. It based on the approach of Lagrange mechanics and takes into account melt flow, wave motion on the cavity surface, melting viscosity, bubble pressure, recoil pressure and radiation parameters. The results of calculations describe self-oscillation nature of the cavity shape during welding. With the base of presented model a simulation of keyhole collapse, leading to defect formation, and a description of acoustic emission spectra from the cavity has been developed.