本文通過分析超聲輔助MIG復(fù)合焊接特性,熔滴受力以及熔滴過渡數(shù)值模擬理論,并結(jié)合磁流體動(dòng)力學(xué)理論以及Navier-Stokes方程,利用UDF（User Define Function）二次開發(fā)程序?qū)Τ曒o助MIG焊接（U-MIG）以及常規(guī)MIG（Melt Inert-Gas Welding）焊接熔滴過渡進(jìn)行數(shù)值模擬。通過建立外加超聲振動(dòng)作用下的MIG焊接熔滴數(shù)學(xué)模型,探究了超聲振動(dòng)作用下MIG焊接熔滴形態(tài)、過渡頻率等特點(diǎn),分析了超聲振動(dòng)對(duì)MIG焊接熔滴過渡的影響規(guī)律和機(jī)理,對(duì)進(jìn)一步發(fā)展復(fù)合焊接方法,提升薄板焊接技術(shù)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值,并為實(shí)際生產(chǎn)焊接工藝的制定提供理論指導(dǎo)與參考。首先,本文利用ANSYS18.0軟件的Geometry模塊建立超聲輔助MIG焊熔滴過渡模型,借助流體分析模塊Fluent軟件的外置接口 UDF（User Define Function）進(jìn)行二次開發(fā)程序建立熔滴過渡模型。其次,在超聲參數(shù)一定的情況下,利用FLUENT計(jì)算了在多組電流下的熔滴過渡數(shù)據(jù),分析了三種不同熔滴過渡模式下的熔滴在分離前后不同時(shí)刻的形貌,探討超聲振動(dòng)對(duì)熔滴過渡的影響機(jī)制,以及通過... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１，］電弧焊過程中對(duì)工件施加超聲示意圖??［２２］—

?第１章緒論???個(gè)是去除氣泡。前期的研宄發(fā)現(xiàn)超聲波釬焊有利于釬劑的潤(rùn)濕鋪展，增強(qiáng)焊接??接頭的質(zhì)量。根據(jù)田納西州大學(xué)學(xué)者Ｙ．ｃｕｉ等人研宄成果表明，在焊接過程中??采用外加輔助超聲振動(dòng)，以縱向施加超聲振動(dòng)的方法，超聲振動(dòng)會(huì)使得熔化金??屬快速結(jié)晶，全部焊接接頭區(qū)域快速凝固熔合，晶粒細(xì)化有利于焊接接頭力學(xué)??性能大幅度提高，如圖】．２所示。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)學(xué)者Ｗｅｎ－Ｌｏｎｇ?Ｄａｉ［２４］等人在??焊接過程中以同樣的方式施加超聲振動(dòng)，通過觀察和分析超聲波在焊接過程中??的傳播途徑和反射過程中對(duì)焊接的接頭影響，研宄發(fā)現(xiàn)超聲振動(dòng)有利于焊接接??頭晶粒細(xì)化，物理性能增強(qiáng)，如圖１．３所示。??ｍｍ??圖１．２常規(guī)焊接與超聲波輔助焊接接頭對(duì)比??畫圖??圖１．３常規(guī)焊接與超聲波輔助焊接鋁合金焊縫晶粒組織對(duì)比??在焊接過程中根據(jù)不同學(xué)者針對(duì)于施加超聲方式提出了不一樣的方式，主??流方式有兩種：一種是由清華大學(xué)學(xué)者吳敏聲提出通過電弧激發(fā)超聲的方式進(jìn)??行對(duì)超聲耦合，并取得了一定的研究成果。研宄發(fā)現(xiàn)電弧超聲不僅有助于細(xì)化??焊接接頭晶粒組織，改善了焊接接頭的應(yīng)力分布，還延長(zhǎng)了焊接接頭的疲勞壽??命。研究還發(fā)現(xiàn)電弧超聲的產(chǎn)生僅與焊接外加激勵(lì)源特性和電弧等離子體高頻??特性有關(guān)。該學(xué)者還對(duì)不同焊接工件材料和焊接方式（ＴＩＧ焊、ＭＩＧ焊、Ｃ０２??３??

?第１章緒論???個(gè)是去除氣泡。前期的研宄發(fā)現(xiàn)超聲波釬焊有利于釬劑的潤(rùn)濕鋪展，增強(qiáng)焊接??接頭的質(zhì)量。根據(jù)田納西州大學(xué)學(xué)者Ｙ．ｃｕｉ等人研宄成果表明，在焊接過程中??采用外加輔助超聲振動(dòng)，以縱向施加超聲振動(dòng)的方法，超聲振動(dòng)會(huì)使得熔化金??屬快速結(jié)晶，全部焊接接頭區(qū)域快速凝固熔合，晶粒細(xì)化有利于焊接接頭力學(xué)??性能大幅度提高，如圖】．２所示。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)學(xué)者Ｗｅｎ－Ｌｏｎｇ?Ｄａｉ［２４］等人在??焊接過程中以同樣的方式施加超聲振動(dòng)，通過觀察和分析超聲波在焊接過程中??的傳播途徑和反射過程中對(duì)焊接的接頭影響，研宄發(fā)現(xiàn)超聲振動(dòng)有利于焊接接??頭晶粒細(xì)化，物理性能增強(qiáng)，如圖１．３所示。??ｍｍ??圖１．２常規(guī)焊接與超聲波輔助焊接接頭對(duì)比??畫圖??圖１．３常規(guī)焊接與超聲波輔助焊接鋁合金焊縫晶粒組織對(duì)比??在焊接過程中根據(jù)不同學(xué)者針對(duì)于施加超聲方式提出了不一樣的方式，主??流方式有兩種：一種是由清華大學(xué)學(xué)者吳敏聲提出通過電弧激發(fā)超聲的方式進(jìn)??行對(duì)超聲耦合，并取得了一定的研究成果。研宄發(fā)現(xiàn)電弧超聲不僅有助于細(xì)化??焊接接頭晶粒組織，改善了焊接接頭的應(yīng)力分布，還延長(zhǎng)了焊接接頭的疲勞壽??命。研究還發(fā)現(xiàn)電弧超聲的產(chǎn)生僅與焊接外加激勵(lì)源特性和電弧等離子體高頻??特性有關(guān)。該學(xué)者還對(duì)不同焊接工件材料和焊接方式（ＴＩＧ焊、ＭＩＧ焊、Ｃ０２??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]AZ31鎂合金激光-MIG復(fù)合焊接接頭組織和疲勞性能研究[J]. 李娜,馬志華,陳東高,馮勝強(qiáng),郭海林.  熱加工工藝. 2016(07)
[2]鎂合金DE-GMAW熔滴過渡受力分析[J]. 彭小飛,馬國(guó)紅,張玉剛,平奇文,葉佳.  熱加工工藝. 2015(13)
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[4]5052鋁合金CO2激光-MIG復(fù)合焊接工藝對(duì)焊縫成形的影響[J]. 馬志華,陳東高,譚兵,王法科,任寶輝,李娜.  兵器材料科學(xué)與工程. 2012(02)
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[8]GMAW焊接熔滴過渡模型的研究進(jìn)展[J]. 栗卓新,張征,劉海云.  中國(guó)機(jī)械工程. 2007(12)
[9]DE-GMAW高速電弧焊工藝機(jī)理的研究[J]. 武傳松,張明賢,李克海,張?jiān)Ｃ?  金屬學(xué)報(bào). 2007(06)
[10]高效弧焊技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 殷樹言.  焊接. 2006(10)

碩士論文
[1]基于ANSYS的AZ31B DE-GMAW數(shù)值模擬[D]. 張朝陽.南昌大學(xué) 2015
[2]基于磁控技術(shù)MIG焊接熔滴行為的模擬研究[D]. 王小偉.南昌航空大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2995192