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精密管技术

供应薄壁45#精密钢管熔池损失

  • 作者:精密钢管
  • 发布时间:2021-07-26
  • 点击:6921

为反映焊接过程中熔池表面出现的变形现象,并对熔池的上下边界进行了较好的处理,使熔池的上下边界一一对应,并使计算的供应薄壁45#精密钢管边界一一对应,采用贴体坐标系,如图2-21所示。在原始直角坐标系中(x,y,d,z)与直角坐标系(x,y,z)之间的转换关系为xi=x(2-59)y=y(2-59)y=y(2-60)z=z-φ(x,y)-φ(x)-φ(x,y)-φ(x,y)-φ(2-59)y(2-61),在熔池的上表面z=0。

利用这一代数变换,不仅把直角坐标下不规则的物理空间转化为非正交坐标系下的规则计算空间,使坐标轴与计算域的边界保持一致,而且使仿真过程更符合实际。3.在贴体坐标下,确定控制方程组的条件(1)能量边界条件,焊接供应薄壁45#精密钢管的上表面被电弧加热,把热量传给工件内部。

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还通过对流、辐射、蒸发等方式将一部分热量传递到周围介质。此外,供应薄壁45#精密钢管其他表面也存在辐射传热。将45#精密钢管能量边界条件与直角坐标系中的能量边界条件相比较,在供应薄壁45#精密钢管的上下表面上贴体坐标系下的热边界条件变化。热能通过工件上一定的作用面积来将焊接电弧传递给供应薄壁45#精密钢管。

在平面供应薄壁45#精密钢管上,一般采用高斯函数来描述电弧作用的热流。根据高斯电弧热流分布计算得到的熔池表面形状的“后拖”缺陷,呈扁圆状。为解决这一问题,可以采用双椭圆热流密度分布函数。对流场热流密度、辐射热流密度和蒸发热流密度分别采用qc=αc(T-Tf)(2-62)(2-62)、2-63(T4-Tf4)(2-63)qe=WqLq(2-64)中αc——供应薄壁45#精密钢管与环境的换热系数[W/(m2)];(b)与环境的换热系数[W/(m2)];(c)蒸发率[W/(m2.K4)];Lε----45号精密钢管表面辐射系数;Tq——液-气相变潜热(J/kg);f——环境温度(K);Wq——蒸发率[kg]。

熔池区域的蒸发损失与温度有关,仅存在于熔池。关于钢材:logWq=2.52+6.121-188T36-0.5logT(2-65)因此,贴体坐标系下供应薄壁45#精密钢管表面热流密度的净输入为q=q=(l-T),在其它所有表面上,只有在平面的法向方向上才有热量损失(y=0)为绝热边界条件:在其余所有其他表面上,只在平面的法向方向存在qc、qr和qe热损失。

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因此q=-qc-qrqe(2-68)动量边界条件熔池形成后,熔池上、下表面张力梯度与表面流体的粘性剪切力相平衡。因为45号精密光亮管贴体坐标系主要在z轴方向上与直角坐标不一样,因此,计算空间中上下表面的动量边界条件发生了变化。

对于供应薄壁45#精密钢管熔池的自由表面,其动量边界条件为μtransactions/(m.K)。因为供应薄壁45#精密钢管熔池的对称面xOz两侧的物质交换为零,所以,在对称面:V=0,(daUy=0),在精密钢管45号熔池的其他边界上,U、V和W均为零。

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