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用不同气氛的混合气体替代单一气氛的保护气体可以综合不同气氛下焊接的优点，改善他们的不足。本文运用ANSYS软件对不同氩-铁蒸汽气氛下和氩氦混合保护气氛下的GTAW焊接电弧进行了数值模拟，同时运用ANSYS CFX模拟了GMAW焊接过程中的金属蒸汽的质量分布。本文在磁流体动力学以及有限元理论的基础上，建立了不同气氛下焊接电弧的三维数学模型，提出电弧模型的基本假设，给出不同气氛等离子体的热力学与输运性质参数，确定合理的边界条件，运用ANSYS的多物理场耦合功能依次顺序耦合电弧模型的电场、磁场和流场，并进行迭代循环计算。不同氩-铁蒸汽气氛下的GTAW焊接电弧数值模拟的结果表明：铁蒸汽的加入能明显降低焊接电弧的温度；随着铁蒸汽含量的增加，氩-铁蒸汽混合气氛下的焊接电弧温度场温度明显降低，且当铁蒸汽的含量大于50%时，氩-铁蒸汽混合气氛下的焊接电弧的形态类似压缩电弧的形态。氩氦混合保护气氛下的GTAW焊接电弧数值模拟的结果表明：纯氩气氛下的电弧呈钟罩型，而纯氦气氛下的焊接电弧形态呈球型，纯氦气氛下的电弧电压与温度场的平均温度都比纯氩气氛下的高；随着氦气含量的增加，氩氦混合气氛下的电弧电压先明显增加接着缓慢增加，并且只有当氦气的含量增加到75%以上时，混合气氛的电弧才表现出氦弧的特性。利用ANSYS CFX流体软件模拟了GMAW焊接过程中的金属蒸汽的质量分布，结果表明：焊丝端头的金属蒸汽含量最大，并且沿着轴线方向逐渐降低。