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基于旋转电弧传感器的GMAW焊接熔滴过渡的数值模拟
摘要：
本研究利用数值模拟的方法，探究了基于旋转电弧传感器的GMAW焊接熔滴过渡的过程。利用计算流体力学（CFD）方法和焊接热传输模型，数值模拟了熔滴的形成和流动，揭示了熔滴过渡的机理，探讨了焊接参数对熔滴过渡的影响。结果表明，基于旋转电弧传感器的GMAW焊接技术能有效控制熔滴的形成和流动，从而提高焊接质量。
关键词：
基于旋转电弧传感器；GMAW焊接；熔滴过渡；数值模拟；焊接质量
1.研究背景
焊接作为现代制造业中重要的加工方法，已经广泛应用于各个领域，但是焊接质量仍然存在着一些问题。特别是在熔滴过渡过程中，容易出现气孔、夹杂物等缺陷，导致焊接质量下降。因此，如何控制熔滴过渡是焊接技术研究的重要课题。
基于旋转电弧传感器的GMAW焊接技术是一种新型焊接技术，能够有效地控制熔滴的形成和流动。其工作原理是通过旋转电弧传感器，使电弧产生旋转运动，从而形成绕丝熔滴，控制熔滴的形成和流动。但是，该技术的熔滴过渡机理尚未完全掌握，需要通过数值模拟的方法进行研究。
2.研究方法
本研究采用了计算流体力学（CFD）方法和焊接热传输模型，对基于旋转电弧传感器的GMAW焊接技术进行了数值模拟，研究了熔滴的形成和流动过程。
具体来说，首先建立了热传输模型和流动模型，并进行了网格划分。然后采用ANSYSFluent软件对热传输和流动进行了模拟。热传输模型包括了电弧、熔池和焊缝的热传输过程，而流动模型则包括了熔滴和气流的流动过程。最后，根据模拟结果，研究了焊接参数对熔滴过渡的影响。
3.研究结果
通过数值模拟，揭示了熔滴的形成和流动机理。在电弧和熔池的作用下，铝合金丝发生了熔化和流动，形成了熔滴。熔滴形成的位置和大小取决于焊接参数和旋转电弧传感器的位置。当旋转电弧传感器在焊接位置上时，熔滴会形成一条线状的流动，从而形成完整的焊缝。
另外，研究还发现，不同的焊接参数对熔滴过渡有明显的影响。当电流、焊接速度和进给速度适当增大时，熔滴的质量和流动性都会得到改善。
通过对模拟结果的分析，本研究证明了基于旋转电弧传感器的GMAW焊接技术能有效控制熔滴的形成和流动，从而提高焊接质量。
4.结论
本研究采用数值模拟的方法，探究了基于旋转电弧传感器的GMAW焊接熔滴过渡的过程。通过对热传输和流动过程的数值模拟，揭示了熔滴过渡的机理，探讨了焊接参数对熔滴过渡的影响。结果表明，基于旋转电弧传感器的GMAW焊接技术能够有效控制熔滴的形成和流动，从而提高焊接质量。
本研究对于理解基于旋转电弧传感器的GMAW焊接技术的机理和优化焊接参数具有重要的意义。值得进一步深入研究和推广应用。