热加工工艺

作者：尹浩, 吴承隆, 孙毅, 付瑜,

关键词：增材制造, 电弧, 热力作用, 熔积层,

采用COMSOL multiphysics软件建立了电弧增材制造电弧对熔积层的热力作用模型。选择基板和焊丝材料均为304不锈钢，保护气体为纯氩气，研究了熔积层总高度对熔积层表面热通量密度、压力分布、电流密度和电磁力分布的影响。结果表明，热通量峰值随着层高增大而增大，与无熔积层相比，20 mm层高下熔积层表面热流密度峰值增幅达136%。熔积层边缘处等离子体流速增大，产生低压区，最低压强随着高度增大而减小。由于熔积层的电导率高于电离氩气，电流优先经过熔积层，熔积层顶面电流密度显著增大。熔积层中的径向电流较小，而轴向电流在自感应磁场下产生了指向中心的电磁力。并且热流密度、压力分布，电流和磁场在熔积层高达到20 mm后保持稳定。

来源：2022年第19期

《热加工工艺》期刊编辑部

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