本文以文獻結(jié)果為基準，采用comsol多物理場模塊，對TIG焊接電弧進行數(shù)值模擬。其中引用的方程有電流、磁場、固體和流體傳熱、層流，通過多物理場接口將各個方程聯(lián)系起來，構成電弧仿真的基本數(shù)學模型。文獻[1]的幾何模型如下所示，其中HI為鎢陽極，DG為陰極，AHIB為陰極，GFED為陽極，HGDCBI為流體域，具體幾何尺寸可參考論文。

 

       采用上述物理模型建立comsol二維軸對稱模型，為了提高計算收斂性，對模型電極做了一定的拉伸，如下圖所示。電流邊界條件設為AB電流200A，F(xiàn)E接地；流場邊界條件設為進氣速度0.4m/s，進氣溫度1000K；流體區(qū)域初始溫度設置為10000K，以便提高計算的收斂性。

       通過對模擬邊界的設置以及調(diào)整求解器相關參數(shù)，得到如下結(jié)果：

1.磁場強度最大0.03T；

2.溫度最高15000K左右；

3.速度最高150m/s左右；

       通過上述仿真，可近似模擬出TIG電弧的溫度場和速度場分布情況，為相關電弧仿真提供一定的借鑒。

[1]基于FLUENT的TIG焊接電弧數(shù)值模擬