通过焊接完成，越来越多的研究者开始研究铝合金的双弧焊工艺 [25]。 日本研制了新型铝合金双弧丝焊工艺，两根焊丝平行排列同时送丝，但只

有一根焊丝是连接电源的，这根焊丝与母材接触熔化母材形成熔池，另一根焊 丝直接插入熔池，靠熔池的余热熔化焊丝填充焊缝，这样就加快了焊丝的熔化 速率，不但能提高焊接效率，而且因为后丝吸收了部分热量，减少了热输入， 从而减小了焊件变形。

德国克鲁斯公司的 TANDEM 双丝焊技术被珠海雅各臣公司引进，在国内 推广使用[26]。这种焊接方法的特点就是既能对薄板进行高速焊接也能对厚板进 行高熔敷率焊接。焊接 3mm 左右的厚板最大速度可达 100mm/s，焊接 8mm 以 上的厚板时，熔敷率能达到 24kg/h。论文网

1。2。3 双丝焊的优点及应用 双丝焊适用的母材厚度范围较广，它既适用于薄板焊接，也适用于厚板焊

接。同时双丝焊也是一种高效率焊接方法。双丝焊能实现高效焊接的原因主要如下:

(1) 减少焊接缺陷的产生。双丝焊有两根焊丝，每根焊丝形成一根电弧，这 样熔池的长度就比单丝焊长，所以在高速焊接时，熔池后部分的金属就有足够 时间充分流动和铺满焊缝 ，咬边、驼峰焊道、气孔等缺陷产生的可能性大大减 小。

(2) 促使焊接熔池较稳定。双丝焊产生两个电弧，加大了电弧与熔池接触的 面积，熔池单位面积上的电弧力就大大减小，因此就能让熔池较为稳定。

(3) 热输入小。出于提高焊接速度的考虑，双丝焊两根焊丝上的电流肯定比 单丝焊一根焊丝上的电流大，这样看上去是热输入提高了，但是双丝焊的焊接 速度较快，所以单位长度上的热输入其实是减小了，热输入就会减小。

双丝焊的焊缝的组织成分和结晶状态都比较好，焊接合金元素、碳含量较 高的焊件是易出现裂纹的问题可以得到一定程度的改善。除了以上说的优点， 双丝焊还能对母材的融合比和焊缝的熔深比有起到一定的调节作用。

总的来说，双丝焊有很多特点：焊接速度较快，而且焊接质量好。观察焊缝，焊缝成形较好。在焊接厚板时，双丝焊的熔敷率较高。在焊接不锈钢和碳 含量较高的碳钢时，能有效降低裂纹倾向，也能降低焊接铝合金后产生气孔的 可能性。双丝焊是一种较为特殊的焊接工艺，在焊接时还可以改变焊丝成分来 实现调整焊缝组织成分，改善焊缝力学性能的目的。

1。3 焊接数值模拟技术研究现状及发展趋势

1。3。1 FLUENT 对焊接温度场进行模拟的研究现状 近年来，焊接过程进行数值模拟的研究越来越多，他们的研究大多基于

1。3。2 双丝焊模拟研究现状 双丝焊因其焊接效率高、焊接质量好等特点，越来越多的研究者开始对其

1。4 流体力学理论基础及 FLUENT 介绍

流体力学研究的是流体在外力作用下的运动规律，包括流体运动的运动物 理参数如加速度等随时间和空间的变化。流体力学的基础是三个定律，包括动 量守恒定律、能量守恒定律和质量守恒定律。无论流体的性质如何，都符合这 三大定律，焊接熔池里的熔融金属液也符合。

1。4。1 三大基本定律

(1)质量守恒定律：在研究流体流动的过程中，如果我们要考虑流体的压缩 性我们就称为可压缩流动，相应地称为可压缩流体。如果不考虑流体的压缩性， 则称为不可压缩流动，相应地成为不可压缩流体。

任何流动问题都满足质量守恒定律。该定律意思简单点说就是单位时间内 流体质量的增加等于同样时间间隔内流入该流体的其他流体总质量。按照这一 定律，可以得出质量守恒方程: