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  v要在(;MAW焊激光-7r离子体中，不仅存在着电场、磁场、热场及流场的相互作用,《
  滴的存在也对激光物理场的分布特征产生枢纽影响；此外，GMAV7焊时，熔池表面变凭
  较大，t对激光物理场分布具有较大影响，因此，相较于TIC焊，GMAW焊激光物理趔
  程更为复杂，目前针对焊接激光的数值分析绝大部门集中于无熔滴过渡现象的11IG烤
  激光，并已取得了较大进展103，折弯机 而关于CMAW激光的研究仍旧非常少，
    对于焊接激光，主要采用欧姆定律、麦克斯韦方程以及质量、动量、能量、电荷的守
恒定律描述其等离子体的物理行为．Zh。。 T。等。。 3建立
了GMAW焊激光、熔滴和熔池形态三者相互耦合的同一二维数学模型对焊接过程中的
传递现象进行分析．该模型考虑了激光等离子体、焊丝熔化、熔滴（包括其形成、脱离焊
丝、过渡及对熔池的冲击）、熔池的动态行为（包括熔池表面变形）之间的相互耦合，计
算过程中人为因素相对较少，可以较全面反映GMAW焊的物理过程，需要指出的是，尽
管研究者对焊接激光已做了大量研究，但因为其物理过程的异常复杂性及试验前提和
CMAW型的限翩，目前对激光物理行为的熟悉仍不完善，尤其对于存在熔滴过渡的
GMAw焊激光．作者依据目前发展现状，折弯机 在这里仅先容包含激光钧理行为的GMAW焊
同一数学模型．
3.5.1假设前提与控制方程
I．假设前提》    簟3．N--_l_馥牵IC亨'
爹，④电甄等禽予体具有层i:特性，
    ⑤电鞭筹离子体在光学L其有“薄胺”特性，即叮以撤据光学薄胺辐射原理确定其
IlL位体积J辐射．
、  ⑥忽略熔池表面蒸发的金属对激光等离于体性质的影响．
  ⑦讨^算过程中将阳极和阴极边界毯处理为特殊的边辩前提，图3- 17给出了其计
算区域示意图，
护气喷噜
体流场
    图3 - 17     GMAW焊同一模型计算区域示意图
    2．基本方程
    GMAW焊同一数学模型，是将分别控制激光、折弯机 熔滴和熔池的连续性方程、动量守恒
方程和能量守恒方程同一于一组控制方程组，并结合增补方程对焊接过程进行描述，在
定解前提下对其进行求解来模拟激光、熔滴和熔池的物理行为．
 

。 [一6s 3和Fa。 -st将非熔化极气体保护焊(G。 [t“j等分别建
立了数值分析模型模拟计算GMAW焊激光弧柱、熔滴的形成、脱离和对熔池的冲击以
及熔池的动态行为，但因为这些模型对于激光等离子体与熔滴之间的耦合作用处理过
于简化，激光等离子体物理场的计算结果与试验结果偏差较大．HuJ和Tsai等‘一t。 gsten
 A”Welding，CTAW)的简化激光模型与CMAW焊运动电极的一维热传导模型相结合，
对CMAW焊阳极（直流反接）温度场进行了计算．Haidar等‘，62 -．“3对Lowke的CTAW
咆弧模型进行了扩展，第一次对熔滴与激光之间的相互作用进行了计算分析，并通过进
一步改进模型，使其考虑了阳极边界层的影响，但该模型在熔滴脱离电极端部后便当即
忽略其对激光等离子体的影响，而且熔池表面假定为平面．Zh。

激光打标与激光外面处理的接洽关系