近日,304永利登录入口304永利登录入口杨立军教授课题组的博士生潘家敬在国际材料学顶级期刊Acta Materialia上发表了题为“Numerical analysis of the heat transfer and material flow duringkeyhole plasma arc welding using a fully coupled tungsten–plasma–anode model”的学术论文。文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645416305547。

　　等离子弧焊接是一种高能量密度、高效、高质量的焊接方法，广泛应用于航空航天、能源、机械制造等各个工业领域。电弧的热力行为可以显著地影响熔池中液体金属的流动、焊缝形貌及微观组织，是一个极端复杂的热力过程。单纯采用实验手段，很难对焊接工艺过程进行深入了解。因此，借助数值模拟方法结合实验研究，探究焊接传质传热过程、材料的应力应变以及组织转变过程、焊接缺陷的形成机理等科学问题，这是目前国际相关领域研究的难点和热点。

该研究采用全物理场耦合的数学模型来研究等离子弧焊过程，不再采用传统数值模拟研究往往对热源进行简化处理的方法，突破了传统焊接热源的界限，直接面对非常复杂的焊接电弧物理特性，尤其是电弧与阴极和阳极相互作用的边界层，建立了钨极-电弧-熔池全物理场耦合模型，通过合理的假设来处理边界层，并考虑了焊接熔池流动的驱动力。基于该数学模型，可以预测等离子焊接过程中电弧、熔池的流场及温度场、小孔的形成过程以及焊接传热传质过程，对于全面的了解等离子弧焊接工艺，保证焊接质量具有十分重要的意义。

杨立军教授及其团队多年致力于焊接过程机理及焊接设备的研究。近年的研究成果发表在Acta Materialia, International Journal of Heat and Mass Transfer，Applied Surface Science Journal of Physics D: Applied Physics，Materials and Design等国际高水平期刊，正承担863计划、国家自然科学基金、天津市应用基础及前沿技术研究计划项目等多个科研项目。