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3D heat transfer model of hybrid laser Nd : Yag-MAG welding of a S355 steel and experimental validation

Article dans une revue avec comité de lecture
Author
LE GUEN, Emilie
56624 Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne [LIMATB]
CARIN, Muriel
56624 Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne [LIMATB]
FABBRO, Rémy
86289 Laboratoire Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux [PIMM]
COSTE, Frédéric
86289 Laboratoire Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux [PIMM]
LE MASSON, Philippe
56624 Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne [LIMATB]

URI
http://hdl.handle.net/10985/7620
DOI
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.12.010
Date
2011
Journal
International Journal of Heat and Mass Transfer

Abstract

A three-dimensional heat transfer model was developed to predict the temperature fields, the weld geometry and the shape of the solidified weld reinforcement surface during hybrid laser-MAG arc welding of fillet joints. Melt pool deformation due to arc pressure was calculated by minimizing the total surface energy. A series of hybrid welding experiments was conducted on S355 steel for different welding speeds and wire feeding rates. A high speed video camera was used to measure weld pool depression and surface weld pool geometry. Visualization of the weld pool during welding has also allowed for a better understanding of the interaction between the keyhole and droplets. The various weld bead shapes were explained through these observations. The arc pressure, the surface energy distribution, and arc efficiency were evaluated by comparing experimental data and numerical results for a wide range of welding operating parameters. Good correlation was found between the calculated and experimental weld bead shapes obtained for the hybrid laser-MAG arc welding process as well as for laser or MAG alone.

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Name:
PIMM_IntJHeatMassTransfer_2013 ...
Size:
981.0Kb
Format:
PDF
Description:
Article de revue
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  • Laboratoire Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux (PIMM)

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