摘要：以计算流体力学和麦克斯韦电磁场理论建立了等离子弧和熔池一体化的数学模型，综合考虑了电弧电子移动传热和工件表面的辐射传热、金属的熔化凝固和液态金属的蒸发以及熔池内金属的对流传热等对工件温度分布的影响。计算得出阳极表面与电弧之间能量、电流密度等参数的传递关系，并分析了工件温度场和熔池在整个焊接过程中的瞬态变化情况。结果表明：阳极表面的热流密度和电流密度分布近似符合高斯分布；上表面熔池形状由焊接初期的圆形逐渐变为椭圆形；准稳态时熔池横断面为典型的酒杯状。通过与文献计算值的对比，验证了所建立模型的合理性。
关键词：等离子弧 熔池 一体化 数值模拟 fluent
单位：安徽工业大学机械工程学院 安徽马鞍山243002
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