دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 150933
ترجمه فارسی عنوان مقاله

تجزیه و تحلیل رفتار مایع حرارتی گذرا از استخر ذوب در جوشکاری لیزر نقطه ای 304 فولاد ضد زنگ

عنوان انگلیسی
Analysis of transient thermo-fluidic behavior of melt pool during spot laser welding of 304 stainless-steel
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
150933 2018 38 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Journal of Materials Processing Technology, Volume 256, June 2018, Pages 109-120

ترجمه کلمات کلیدی
جوش لیزری، استخر ذوب، چرخه حرارتی، نرخ جامد سازی، تغییر شکل سطح آزاد،
کلمات کلیدی انگلیسی
Laser welding; Melt pool; Thermal cycle; Solidification rate; Free surface deformation;
ترجمه چکیده
در این تحقیق، تکامل گذرا از دمای دما و سرعت، هندسه استوانه ذوب (عرض، عمق نفوذ و حجم استخر ذوب)، رفتار ذوب شدن و انجماد در جوشکاری لیزر نقطه ای 304 فولاد ضد زنگ ارائه شده است. پدیده های حمل و نقل مربوط به مرحله ذوب و خنک شدن به طور مناسب در مدل محاسباتی به حساب می آیند. پیش بینی هندسه استوانه ذوب توافق خوبی با داده های آزمایشگاهی و تجربی داده شده برای جوشکاری لیزر نقطه ای است. تجزیه و تحلیل داده های بی اهمیت مهم نشان دهنده نقش قابل توجهی از گرمازدگی بتنی روی انتقال گرما و هندسه استوانه ذوب است. چرخه های حرارتی در چندین موقعیت استراتژیک نیز در مرحله ذوب و خرد شدن مورد بررسی قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل رفتار جامد شدن استخر ذوب، پارامترهای انجماد مربوطه مانند گرادیان درجه حرارت، نرخ انجماد و نرخ خنک کننده توضیح داده شده است. با پیشرفت در فشرده سازی استخر ذوب در رابط استخر ذوب، نرخ انجماد افزایش می یابد در حالی که درجه گرادیان کاهش می یابد. همچنین تلاش شده است که تغییر شکل سطح آزاد در استخر ذوب را با استفاده از یک مدل عددی جداگانه با توجه به سطح بالای آزاد / ناپیوسته، مورد توجه قرار دهیم. یک مقایسه کیفی و کمی از ویژگی های استخر ذوب به دست آمده از مدل آزاد / تغییر شکل پذیر و سطح سطح صاف انجام شده است. عمق نفوذ پیش بینی شده از استخر ذوب با سطح بالای آزاد / تغییر شکل پذیر است که کمی بزرگتر از سطح بالای مسطح است.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله  تجزیه و تحلیل رفتار مایع حرارتی گذرا از استخر ذوب در جوشکاری لیزر نقطه ای 304 فولاد ضد زنگ

چکیده انگلیسی

In this study, the transient evolution of temperature and velocity field, melt pool geometry (width, depth of penetration and melt pool volume), melting and solidification behavior during spot laser welding of 304 stainless-steel is presented. The transport phenomena associated with the melting and the solidification stage are appropriately accounted in the computational model. The predicted melt pool geometry shows a good agreement with the published and in-house experimental data for spot laser welding. Analysis of important dimensionless numbers revealed the significant role of melt pool convection on the heat transfer and the melt pool geometry. Thermal cycles at several strategic locations were also investigated during the melting and the solidification stage. To analyze the solidification behavior of the melt pool, the relevant solidification parameters such as temperature gradients, solidification rates, and cooling rates were described. With progress in solidification of the melt pool at the melt pool interface, the solidification rate increases while the temperature gradient decreases. Also, an attempt has been made to account the free surface deformation in the melt pool by developing a separate numerical model considering the free/deformable top surface. A qualitative and quantitative comparison of the melt pool characteristics obtained from the free/deformable and the flat top surface model has been carried out. The predicted depth of penetration of the melt pool with the free/deformable top surface is found to be slightly larger than that with the flat top surface.