Modelowanie procesu spawania laserowego stali w fazie tworzenia kanału parowego

• Autorzy: Siwek A.

Warianty tytułu

EN

A model of the laser beam steel welding process during vapor channel creation phase

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opisano model oddziaływania wiązki laserowej z jeziorkiem spawalniczym. Kształt i wielkość kanału parowego są wynikiem oddziaływania napięcia powierzchniowego i siły odrzutu na powierzchnię kanału. Model opracowano z wykorzystaniem komercyjnego programu Fluent do obliczeń dynamiki cieczy oraz własnych procedur. Efektywność modelu potwierdzono na wieloprocesorowym komputerze przez zastosowanie obliczeń równoległych.

EN

Described is a model of action of the laser beam in presence of molten pool. It is surface tension and recoil force on the channel surface that determine size and form of the vapor channel. The model has been developed by means of the commercially available FLUENT software as used for calculation of the hydrodynamics and for proprietary procedures.

Słowa kluczowe

PL

spawanie laserowe; stal; kanał parowy; modelowanie

EN

laser welding; steel; vapour channel; modelling

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 83, nr 12
• Strony: 930--934
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Siwek A.

• Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

Bibliografia

• 1. R. RAI, G.G. ROY, Т. DEBROY: A computationally efficient model of convective heat transfer and solidification characteristics during keyhole mode laser welding. J. Appl. Phys. 101 (2007) I DOI: 10.1063/1.2537587.
• 2. R. RAI, S.M. KELLY, R.P. MARTUKANITZ, T. DEBROY: A Convective Heat-Transfer Model for Partial and Full Penetration Keyhole Mode Laser Welding of a Structural Steel. Metall. Mat. Trans. A 39A (2008) s. 98 - 112.
• 3. A.K. DASGUPTA, J. MAZUMDER: Physics of zinc vaporization and plasma absorption during C02 laser welding. J. Appl. Phys. I 102 (2007) DOI: 10.1063/1.2777132.
• 4. L. HAN, F.W. LIOU: Numerical investigation of the influence of laser beam mode on melt pool. Int. J. Heat Mass Transf. 4 (2004) s. 4385 - 4402.
• 5. A. SIWEK, Т. DIDENKO: Modelowanie transportu ciepła i masy w strefie przetapianej laserowo. Mat. XI Konf. Informatyka w Technologii Metali, KomPlasTech, Zakopane, (2004) s. 187-194.
• 6. A. SIWEK, T. DIDENKO: Wpływ parametrów obróbki laserowej na kształt strefy przetopionej i charakter cyklów cieplnych w stali. Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 71 (2004) s. 583 - 589.
• 7. V. SEMAK, A. MATSUNAWA: The role of recoil pressure in energy balance during laser materials processing. J. Phys. D: Appl. Phys. 30 (1997) s. 2541 -2552.
• 8. R. RAI, J.W. ELMER, Т.A. PALMER, T. DEBROY: Heat transfer and fluid flow during keyhole mode laser welding of tantalum, Ti-6AI-4V, 304L stainless steel and vanadium. J. Phys. D 40 (2007) s. 5753 - 5766.
• 9. P. SAHOO, T. DEBROY, M.J. McNALLAN: Surface Tension of| Binary Metal - Surface Active Solute Systems under Conditions Relevant to Welding Metallurgy. Metall. Trans. В 19B (1988) s. 483 - 491.
• 10. Y. WANG, H. L. TSAI: Effects of Surface Active Elements on Weld Pool Fluid Flow and Weld Penetration in Gas Metal Arc Welding. Metall. Mat. Trans. 32B (2001) s. 501-515.
• 11. Z. SZYMAŃSKI, J. HOFFMAN: Fizyka spawania laserowego. Wyd. IPPT PAN Warszawa 2004.
• 12. A. BLOCK-BOLTEN, T.W. EAGAR: Metal vaporization from weld pools. Metall. Trans. В 15В (1984) s. 461 -469.
• 13. Т. ZACHARIA, S.A. DAVID, J.M. VITEK: Effect of Evaporation and Temperature-Dependent Material Properties on Weld Pool Development, Metall. Trans. В 22B (1991) s. 233 - 241.
• 14. V. R. VOLLER, C.R. SWAMINATHAN: Generalized source-based method for solidification phase change, Numer. Heat Transfer В 19 (1991) s. 175 - 189.
• 15. V. R. VOLLER, С. PRAKASH: A Fixed-Grid Numerical Modeling Methodology for Convection - Diffusion Mushy Region Phase- Change Problems. Int. J. Heat Mass Transfer 30 (1987)i s. 1709-1720.
• 16. K. YOKI: Efficient implementation of THINC scheme: A simple and practical smoothed VOF algorithm. J. Comp. Phys. 226 (2007) s. 1985 - 2002.