真空自耗电弧熔炼过程电弧及熔滴热传输行为的数值模拟

陈庆红^1,2，徐世珍²，蒋晓东¹

1. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心2. 电子科技大学物理电子学院

摘 要：为了更全面了解电弧等离子体热传输行为,建立了VAR过程电弧等离子体区的有限元模型,对电弧区电磁场、流场和温度场行了交互耦合,对电弧等离子体区的热传输行为进行了数值模拟,同时深入分析和讨论了熔滴掉落不同阶段电弧区的温度分布规律。结果表明:电弧区最高温度位于阳极熔池表面的中心部位;掉落的熔滴对整个电弧区温度场产生扭曲作用,但其本身没有受到电弧过热行为的影响;由于合金成分不均所造成的难熔金属掉块和低熔点金属掉落,对熔池表面的温度分布影响较大。

关键词：真空自耗电弧熔炼;电弧等离子体;热传输;熔滴;数值模拟;