一种CMT工艺低碳钢电弧增材仿真热源模型建模方法技术

一种CMT工艺低碳钢电弧增材仿真热源模型建模方法，包括以下步骤：一、获取特定CMT工艺参数下电弧增材制造焊缝截面图像，测量焊缝截面尺寸；二、建立组合热源模型，根据步骤一确定组合热源模型空间域热流密度分布函数；三、获取一个CMT循环周期的电流、电压波形图，确定组合热源模型热流密度分布在时间域上的表达；四、对组合热源模型参数进行有限元反演，调整参数得到与实际焊缝形状吻合度高的熔池形状从而得到最优的数值模拟热源模型。本发明专利技术在组合热源的基础上加入了时间域上热流密度分布函数来表达冷金属过渡过程，此热源模型得到的熔池形状可以与实际焊缝形状有良好匹配，为研究低碳钢CMT工艺电弧增材制造仿真提供技术支持。持。持。

【技术实现步骤摘要】
一种CMT工艺低碳钢电弧增材仿真热源模型建模方法


[0001]本专利技术属于电弧增材制造数值模拟
，具体涉及到一种CMT工艺低碳钢电弧增材仿真热源模型建模方法。

技术介绍

[0002]热源模型是电弧增材制造仿真的基础，电弧增材制造热源直接影响温度场的分布，热
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力耦合分析导致温度场的结果会直接影响应力场，因此热源模型的建立在电弧增材制造数值模拟中至关重要。所谓的电弧增材制造热源模型，可以认为是对作用于制造对象上的，在时间域和空间域上的热输入分布特点的一种数学表达，根据实际情况来选择最能反应电弧增材制造过程本质的热源模型，得到满意的结果是热源模型建立的初衷。
[0003]CMT工艺，是一种由MIG焊接工艺发展而来的一种焊接工艺方法，在短路过渡时焊丝回抽的机械运动使得其具有高效率、低热输入、少飞溅等优点。在针对此工艺的有限元仿真中，多数沿用传统MIG焊仿真时使用的双椭球热源、高斯热源等，少数采用组合热源模型，但基本上未考虑时间域上的热流密度分布函数表达，为了得到准确的数值模拟结果，需要建立合理的热源模型。
专本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMT工艺低碳钢电弧增材仿真热源模型建模方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：获取特定CMT工艺参数下焊缝截面图像，测量焊缝截面尺寸；步骤二：建立组合热源模型，根据步骤一确定组合热源模型空间域热流密度分布函数；步骤三：获取一个CMT循环周期的电流、电压波形图，确定组合热源模型时间域热流密度分布函数；步骤四：对组合热源模型参数进行有限元反演，调整参数得到与实际焊缝形状吻合度高的熔池形状从而得到最优的数值模拟热源模型。2.根据权利要求1所述的一种CMT工艺低碳钢电弧增材仿真热源模型建模方法，其特征在于：所述步骤一中焊缝截面尺寸包括熔深（p）、熔宽（w）。3.根据权利要求1所述的一种CMT工艺低碳钢电弧增材仿真热源模型建模方法，其特征在于：所述步骤二中组合热源模型由高斯面热源和高斯体热源组成，组合热源模型空间域热流密度分布函数为：式中，，分别为高斯面热源与高斯体热源热输入，a为高斯面热源沿焊接方向（x）的有效作用半径，b为高斯面热源沿垂直焊接方向（y）的有效作用半径；分别为高斯体热源上下表面的有效作用半径，c为高斯体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永弟，陈佳兴，张利强，杨光，单根立，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：