等離子—纜式七絲MIG復(fù)合焊接熔池流體行為研究
發(fā)布時間:2020-12-19 18:22
等離子-纜式七絲MIG焊接是一種將等離子電弧、MIG電弧以及纜式焊絲結(jié)合在一起的高效焊接方法。等離子電弧是一種壓縮電弧,電弧剛度較大,在焊接過程中能形成較深的熔深,MIG電弧熔化焊絲,能夠保證熔池的填充。使用纜式焊絲焊接,電弧是獨特的束狀電弧,溫度集中,多極區(qū)耦合,高效節(jié)能。由于其應(yīng)用范圍較廣,焊接質(zhì)量較好,焊接效率較高,因此對其焊接過程的研究具有重要的意義。本文選用Q235的薄板復(fù)合焊接作為研究對象,以纜式焊絲作為填充焊絲,用GAMBIT軟件建立數(shù)值分析模型,基于Fluent軟件,對等離子-纜式七絲MIG復(fù)合焊接的焊接過程中熔池溫度場和流場進(jìn)行模擬,尋找熔池流體行為規(guī)律。同時開展驗證試驗,將實際焊接焊縫與模擬結(jié)果進(jìn)行比對,驗證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文揭示了等離子-纜式七絲MIG復(fù)合焊接熔池溫度場的分布以及焊接過程中熔池內(nèi)的流體行為,為推廣等纜式焊絲離子-MIG復(fù)合焊接奠定了理論基礎(chǔ)。首先模擬了不同參數(shù)下普通焊絲等離子-MIG復(fù)合焊接過程中熔池的溫度場和流場,結(jié)論如下:選取三組焊接速度分別為0.5m/min、0.6m/min、0.7m/min,隨著焊接速度的上升,熔寬從15.88mm減小...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 等離子-MIG復(fù)合焊接及研究現(xiàn)狀
1.2.1 等離子-MIG復(fù)合焊接的基本原理
1.2.2 等離子-MIG復(fù)合焊接的特點
1.2.3 等離子-MIG復(fù)合焊接研究現(xiàn)狀
1.2.4 等離子-MIG復(fù)合焊接研究中存在的問題
1.3 纜式焊絲氣體保護焊研究現(xiàn)狀
1.3.1 纜式焊絲
1.3.2 纜式焊絲氣體保護焊研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的及研究內(nèi)容
第2章 試驗方法及設(shè)備
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗方案
第3章 等離子-MIG復(fù)合焊數(shù)值分析模型
3.1 材料熱物理性能參數(shù)
3.2 等離子-MIG復(fù)合焊數(shù)值分析模型
3.2.1 基本假設(shè)及控制方程
3.2.2 數(shù)值分析模型
3.3 初始條件和邊界條件
3.3.1 初始條件
3.3.2 邊界條件
3.4 熔池表面追蹤
3.5 網(wǎng)格劃分
3.6 求解方法
3.7 本章小結(jié)
第4章 單絲等離子-MIG復(fù)合焊熔池流體行為研究
4.1 熔池小孔的演變
4.2 MIG焊接電流對熔池流體行為的影響
4.3 等離子焊接電流對熔池流體行為的影響
4.4 焊接速度對熔池流體行為的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 等離子-纜式七絲MIG復(fù)合焊熔池流體行為研究
5.1 MIG焊接電流對纜式焊絲熔池流體行為的影響
5.2 等離子焊接電流對纜式焊絲熔池流體行為的影響
5.3 焊接速度對纜式焊絲熔池流體行為的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 等離子-MIG復(fù)合焊試驗及驗證
6.1 焊接速度對焊縫形貌的影響
6.2 MIG電流對焊縫形貌的影響
6.3 等離子焊接電流對焊縫形貌的影響
6.4 對比驗證
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼鐵工業(yè)的產(chǎn)能過剩與綠色發(fā)展[J]. 趙君,郭尚文. 環(huán)境與發(fā)展. 2019(03)
[2]二氧化碳?xì)怏w保護焊在鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用探討[J]. 林鵬敏. 山東工業(yè)技術(shù). 2019(07)
[3]等離子弧焊接鋁及其復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 李惠,苗暢,楊立偉,張佳瑜,何忠秀,焦雷. 材料導(dǎo)報. 2017(S2)
[4]手工電弧焊的工藝要點與相關(guān)問題分析[J]. 王勛. 石化技術(shù). 2017(09)
[5]激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 趙耀邦,成群林,徐愛杰,張小龍,歐陽自鵬. 航天制造技術(shù). 2014(04)
[6]電弧焊接工藝高效化改型的研發(fā)進(jìn)展[J]. 武傳松,王林,陳姬,高進(jìn)強. 焊接. 2013 (08)
[7]等離子-MIG焊的研究進(jìn)展[J]. 闕福恒,王振民. 電焊機. 2013(03)
[8]纜式焊絲CO2氣體保護焊工藝研究[J]. 方臣富,陳志偉,胥國祥,胡慶賢,周航宇,時振. 金屬學(xué)報. 2012(11)
[9]Plasma-MIG復(fù)合電弧焊接技術(shù)發(fā)展[J]. 王學(xué)遠(yuǎn),楊學(xué)勤,楊濤,高洪明. 焊接. 2012 (08)
[10]纜式焊絲CO2氣體保護焊接頭殘余應(yīng)力高效數(shù)值計算和試驗[J]. 方臣富,王海松,劉川,胡慶賢,時振. 焊接學(xué)報. 2012(05)
博士論文
[1]受控脈沖穿孔等離子弧焊接背面小孔動態(tài)行為的視覺檢測與控制[D]. 劉祖明.山東大學(xué) 2013
[2]激光+GMAW-P復(fù)合熱源焊焊縫成形的數(shù)值模擬[D]. 胥國祥.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]旁軸式等離子-MIG復(fù)合焊設(shè)備研制[D]. 包學(xué)強.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]雙纜式十四絲GMAW焊接電弧的數(shù)值模擬研究[D]. 李翠紅.江蘇科技大學(xué) 2017
[3]Q345B鋼等離子-MAG復(fù)合焊工藝研究[D]. 孫彥文.西南交通大學(xué) 2015
[4]鋁合金中厚板等離子-MIG復(fù)合焊研究[D]. 霍海龍.西南交通大學(xué) 2015
[5]鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊工藝研究[D]. 魏波.西南交通大學(xué) 2014
[6]5A06鋁合金Plasma-MIG焊工藝研究[D]. 石磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]等離子MIG復(fù)合電弧的起弧及穩(wěn)弧特性的研究[D]. 劉磊.沈陽工業(yè)大學(xué) 2006
[8]等離子弧焊接熔池流場與溫度場三維數(shù)值模擬[D]. 馬立.天津大學(xué) 2006
[9]焊接溫度場和應(yīng)力場的數(shù)值模擬[D]. 王長利.沈陽工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:2926363
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 等離子-MIG復(fù)合焊接及研究現(xiàn)狀
1.2.1 等離子-MIG復(fù)合焊接的基本原理
1.2.2 等離子-MIG復(fù)合焊接的特點
1.2.3 等離子-MIG復(fù)合焊接研究現(xiàn)狀
1.2.4 等離子-MIG復(fù)合焊接研究中存在的問題
1.3 纜式焊絲氣體保護焊研究現(xiàn)狀
1.3.1 纜式焊絲
1.3.2 纜式焊絲氣體保護焊研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的及研究內(nèi)容
第2章 試驗方法及設(shè)備
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗方案
第3章 等離子-MIG復(fù)合焊數(shù)值分析模型
3.1 材料熱物理性能參數(shù)
3.2 等離子-MIG復(fù)合焊數(shù)值分析模型
3.2.1 基本假設(shè)及控制方程
3.2.2 數(shù)值分析模型
3.3 初始條件和邊界條件
3.3.1 初始條件
3.3.2 邊界條件
3.4 熔池表面追蹤
3.5 網(wǎng)格劃分
3.6 求解方法
3.7 本章小結(jié)
第4章 單絲等離子-MIG復(fù)合焊熔池流體行為研究
4.1 熔池小孔的演變
4.2 MIG焊接電流對熔池流體行為的影響
4.3 等離子焊接電流對熔池流體行為的影響
4.4 焊接速度對熔池流體行為的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 等離子-纜式七絲MIG復(fù)合焊熔池流體行為研究
5.1 MIG焊接電流對纜式焊絲熔池流體行為的影響
5.2 等離子焊接電流對纜式焊絲熔池流體行為的影響
5.3 焊接速度對纜式焊絲熔池流體行為的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 等離子-MIG復(fù)合焊試驗及驗證
6.1 焊接速度對焊縫形貌的影響
6.2 MIG電流對焊縫形貌的影響
6.3 等離子焊接電流對焊縫形貌的影響
6.4 對比驗證
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼鐵工業(yè)的產(chǎn)能過剩與綠色發(fā)展[J]. 趙君,郭尚文. 環(huán)境與發(fā)展. 2019(03)
[2]二氧化碳?xì)怏w保護焊在鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用探討[J]. 林鵬敏. 山東工業(yè)技術(shù). 2019(07)
[3]等離子弧焊接鋁及其復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 李惠,苗暢,楊立偉,張佳瑜,何忠秀,焦雷. 材料導(dǎo)報. 2017(S2)
[4]手工電弧焊的工藝要點與相關(guān)問題分析[J]. 王勛. 石化技術(shù). 2017(09)
[5]激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 趙耀邦,成群林,徐愛杰,張小龍,歐陽自鵬. 航天制造技術(shù). 2014(04)
[6]電弧焊接工藝高效化改型的研發(fā)進(jìn)展[J]. 武傳松,王林,陳姬,高進(jìn)強. 焊接. 2013 (08)
[7]等離子-MIG焊的研究進(jìn)展[J]. 闕福恒,王振民. 電焊機. 2013(03)
[8]纜式焊絲CO2氣體保護焊工藝研究[J]. 方臣富,陳志偉,胥國祥,胡慶賢,周航宇,時振. 金屬學(xué)報. 2012(11)
[9]Plasma-MIG復(fù)合電弧焊接技術(shù)發(fā)展[J]. 王學(xué)遠(yuǎn),楊學(xué)勤,楊濤,高洪明. 焊接. 2012 (08)
[10]纜式焊絲CO2氣體保護焊接頭殘余應(yīng)力高效數(shù)值計算和試驗[J]. 方臣富,王海松,劉川,胡慶賢,時振. 焊接學(xué)報. 2012(05)
博士論文
[1]受控脈沖穿孔等離子弧焊接背面小孔動態(tài)行為的視覺檢測與控制[D]. 劉祖明.山東大學(xué) 2013
[2]激光+GMAW-P復(fù)合熱源焊焊縫成形的數(shù)值模擬[D]. 胥國祥.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]旁軸式等離子-MIG復(fù)合焊設(shè)備研制[D]. 包學(xué)強.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]雙纜式十四絲GMAW焊接電弧的數(shù)值模擬研究[D]. 李翠紅.江蘇科技大學(xué) 2017
[3]Q345B鋼等離子-MAG復(fù)合焊工藝研究[D]. 孫彥文.西南交通大學(xué) 2015
[4]鋁合金中厚板等離子-MIG復(fù)合焊研究[D]. 霍海龍.西南交通大學(xué) 2015
[5]鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊工藝研究[D]. 魏波.西南交通大學(xué) 2014
[6]5A06鋁合金Plasma-MIG焊工藝研究[D]. 石磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]等離子MIG復(fù)合電弧的起弧及穩(wěn)弧特性的研究[D]. 劉磊.沈陽工業(yè)大學(xué) 2006
[8]等離子弧焊接熔池流場與溫度場三維數(shù)值模擬[D]. 馬立.天津大學(xué) 2006
[9]焊接溫度場和應(yīng)力場的數(shù)值模擬[D]. 王長利.沈陽工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:2926363
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