机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (10): 128-140.doi: 10.3901/JME.2025.10.128
• 特邀专栏:高端装备表面强化防护与再制造 • 上一篇
刘博1, 张志强1, 康嘉杰2, 徐连勇3, 龚攀4,5, 罗任植1, 张天刚1
LIU Bo1, ZHANG Zhiqiang1, KANG Jiajie2, XU Lianyong3, GONG Pan4,5, LUO Renzhi1, ZHANG Tiangang1
摘要: 冷金属过渡与脉冲(Cold metal transfer with pulse,CMT-P)技术拓宽了电弧成形过程中的热输入范围,并在双相不锈钢再制造修复过程中实现了对热输入的精确控制。然而,目前对于双相不锈钢CMT-P电弧成形过程中的热量传输、电弧形态和熔池流动等复杂物理过程尚不清楚。因此为了解决这一问题,采用双相不锈钢为研究对象,基于电磁动力学、流体力学及热力学等多学科理论,构建一个三维瞬态CMT-P电弧熔池多物理场耦合数值模型,阐明双相不锈钢CMT-P电弧成形过程中的传热行为。结果表明在脉冲阶段,弧柱区温度与输入电流存在正相关。在CMT阶段中,弧柱区温度不仅与输入电流存在正相关也会受到导电通路的影响。在送丝阶段,弧柱区温度随着导电通路的减小呈现着先增大后减小的变化趋势。此外,导电通路的减小会导致电流密度增大和高速区消失,进而增强了送丝阶段的成形稳定性。熔池形貌呈现双椭球状,并且熔池温度场形貌的变化与输入电流之间存在着滞后效应。
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