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J-GLOBAL ID：201202206217529063   整理番号：12A0626921

数値計算シミュレーションによる金属蒸気挙動を考慮したGMA溶接の熱源特性解析

Numerical Simulation of heat source property with metal vapor behavior in GMA Welding

著者 (2件)： 辻村吉寛 (大阪大学接合科学研究科) ,  田中学 (大阪大学接合科学研究科)
資料名： 溶接学会論文集(Web)
巻： 30  号： 1  ページ： 68-76 (J-STAGE)  発行年： 2012年 
JST資料番号： U0047A  ISSN： 0288-4771  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ガスメタルアーク(GMA)溶接の「電極-アークプラズマ-母材」の関係を同時に解析する一体化モデルを構築した。本モデルを用いた数値シミュレーションにより,溶接プロセスに及ぼす金属蒸気の影響を調べた。ワイヤ溶融速度,金属蒸気の蒸発速度,溶滴平均温度等のパラメータを繰返し計算の中で自己矛盾なく求め,溶接電流,アーク長等の実際の溶接パラメータの入力のみで計算を可能にした。GMA溶接ではアーク中心に金属蒸気が多く分布し,プラズマ温度が低下した。金属蒸気が混入すると,放射によるエネルギー損失によりプラズマ温度が低下することが分かった。溶融池から発生した金属蒸気はアーク外縁部に吐き出されるが,ワイヤからの金属蒸気はアークプラズマ中に混入した。

シソーラス用語： 数値計算 ,  計算機シミュレーション ,  *金属蒸気 ,  *GMA溶接 ,  プラズマ ,  アーク放電 ,  母材 ,  溶接電極 ,  *シミュレーションモデル ,  蒸発速度 ,  溶接電流 ,  プラズマ温度 ,  エネルギー損失 ,  溶融池 ,  熱源 ,  計算機利用 ,  利用

分類 (1件)： 溶接技術  (WC07030G)

引用文献 (19件)：

• 1) M. Tanaka and J.J. Lowke: Predictions of weld pool profiles using plasma physics, J. Phys. D: Appl. Phys., 40 (2007), R1-R23.
• 2) M.E. Rouffet, M. Wendt, G. Goett, R. Kozakov, H. Schoepp, K.D. Weltmann and D. Uhrlandt: Spectroscopic investigation of the high-current phase of a pulsed GMAW process, J. Phys. D: Appl. Phys., 43 (2010), 434003.
• 3) A.B. Murphy, M. Tanaka, K. Yamamoto, S. Tashiro, T. Sato and J.J. Lowke: Modelling of thermal plasma for arc welding: the role of the shielding gas properties and of metal vapour, J. Phys. D: Appl. Phys., 42 (2009), 194006.
• 4) H.G. Fan and R. Kovacevic: The front line of modeling heat and mass transfer in arc welding processes, J. Phys. D: Appl. Phys., 37 (2004), 2531-2544.
• 5) M. Schnick, U. Fussel, M. Hertel, A. Spille-Kohoff and A.B. Murphy: Metal Vapour causes a central minimum in arc temperature in gas-metal arc welding through increased radiative emission, J. Phys. D: Appl. Phys., 43 (2010), 022001.

タイトルに関連する用語 (7件)： 数値計算 ,  シミュレーション ,  金属蒸気 ,  挙動 ,  GMA溶接 ,  熱源 ,  特性解析