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Numerical study of additional element transport in wire feed laser beam welding

  • The distribution of the alloying elements from the filler wire in laser beam welding plays an important role on the property of the final weld. In this study, the transport phenomena in the wire feed laser beam welding are investigated numerically. A three-dimensional transient heat transfer and fluid flow model coupled with free surface tracing and element transport is developed. A ray-tracing method with local grid refinement algorithm is used to calculate the multiple reflections and Fresnel absorption on the keyhole wall. The filler material flows backward along the lateral side of the weld pool, and subsequently flows forward along the longitudinal plane to bring the additional alloying elements to the forepart of the weld pool. The occurrence of the bulging phenomenon may further prevent the downward transfer of the additional elements to the root of the weld pool. The numerical results show a good agreement with the experimental fusion line and element distribution.

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Autor*innen:Xiangmeng MengORCiD
Koautor*innen:Antoni Artinov, Marcel Bachmann, Michael Rethmeier
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Element transport; Filler material; Laser beam welding
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Veranstaltung:11th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2020]
Veranstaltungsort:Online meeting
Beginndatum der Veranstaltung:07.09.2020
Enddatum der Veranstaltung:10.09.2020
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:16.11.2020
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag:Nein
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