Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Model of surface tension in the keyhole formation area during laser welding — Model napięcia powierzchniowego w obszarze tworzenia się kanału parowego w czasie spawania laserowego / Aleksander SIWEK // Computer Methods in Materials Science : quarterly / Akademia Górniczo-Hutnicza ; ISSN 1641-8581. — Tytuł poprz.: Informatyka w Technologii Materiałów. — 2013 — vol. 13 no. 1, s. 166–172. — Bibliogr. s. 171–172, Abstr., Streszcz.
Autor
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 72261 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2013-03-11 |
| Rok publikacji | 2013 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Czasopismo/seria | Computer Methods in Materials Science |
Streszczenie
Charakter procesu spawania laserowego zależy między innymi od gęstości mocy wiązki. Zwiększenie ilości energii dostarczanej do materiału, powoduje ewolucję od płytkiego jeziorka spawalniczego z płaską powierzchnią, do głębokiego jeziorka z rozwiniętą powierzchnią kanału parowego. Powstała powierzchnia graniczna gaz/ciecz przemieszcza się wraz z wiązką laserową i odkształca pod wpływem sił działających w kierunku normalnej i stycznej do niej. W obszarze granicznym dwóch faz działa siła spowodowana ciśnieniem gazu, gwałtownym parowaniem, gradientem napięcia powierzchniowego i krzywizną powierzchni. Nie uwzględnienie krzywizny powierzchni rozdziału faz prowadzi do powstania błędnych wartości prędkości cieczy. W pracy do śledzenia i lokalizacji powierzchni granicznej wykorzystano metodę VOF (volume of fluid). Można zauważyć, że obliczony udział fazy ciekłej skokowo zmienia wartość w sąsiednich komórkach. W pracy obliczana jest pierwsza i druga pochodna funkcji udziału fazy ciekłej. Dlatego aproksymacja wektora normalnego i krzywizny powierzchni na podstawie udziały fazy ciekłej, wymaga wprowadzenia nowej alternatywnej funkcji wygładzającej nagłe skoki. Wartość i kierunek wektorów sił obliczano wykorzystując wektor normalny i krzywiznę w kolejnych punktach powierzchni. Porównano wyniki dla różnych parametrów spawania.
Abstract
The nature of the laser welding process depends among others on the beam power density. Increasing the amount of energy supplied to the material, results in evolution from a shallow weld pool with flat surface, to the deep welding pool with a developed surface of the keyhole. The resulting gas/liquid surface boundary moves along with the laser beam and deforms, influenced by forces acting toward normal and tangential direction. Do not taking into account the curvature of the free surface, leads to non-physical values of the liquid velocity. In this study, for tracking and location of the interface, Volume of Fluid method (VOF) was used. It may be noted that the calculated contribution of the liquid phase, abruptly changes the value in the neighboring cells. In this paper we calculate the first and second derivatives of the liquid phase fraction function. Therefore, approximation of the normal vector and curvature of the free surface, requires the introduction of new, alternative smoothing rapid changes function. The value and direction of the force vectors were calculated, using the normal vector and curvature of the successive surface locations. The results were compared for different welding parameters.
