Моделирование поведения сварочной ванны при точечной сварке импульсным лазерным излучением

Abstract

Процесс испарения металла при лазерной сварке сопровождается динамическим воздействием паров металла на свободную поверхность ванны. Поскольку этот процесс проходит неравномерно по поверхности ванны, реактивное давление паров на различных ее участках может значительно отличаться, что приводит к прогибу свободной поверхности расплава. В настоящей работе предложена математическая модель, позволяющая исследовать динамику проплавления и форму свободной поверхности сварочной ванны при лазерной сварке тонколистовых металлов неподвижным импульсным источником (точечная сварка). При разработке модели полагали, что процесс теплопереноса в металле осуществляется за счет теплопроводности и конвекции, а потери тепла с поверхности обусловлены испарением металла и потерей энергии на тепловое излучение. В работе приводятся результаты численного моделирования динамики проплавления сварочной ванны, полученные с использованием разработанной модели.