超聲波輔助釬焊目前越來越多的應(yīng)用到陶瓷、碳化硅、復(fù)合材料等難潤濕材料的焊接中,其實現(xiàn)難潤濕材料潤濕連接的主要原因是液態(tài)釬料在超聲作用下的聲空化效應(yīng),聲空化效應(yīng)是指液體在超聲作用下發(fā)生空化泡的形核、長大、潰滅并且?guī)硪幌盗械奈锢砘瘜W效應(yīng),對母材表面產(chǎn)生破壞。本文對比研究了自由表面與窄間隙薄層液態(tài)金屬發(fā)生空化時產(chǎn)生的空化泡的形貌特征及時域特征,并且研究了超聲作用下薄層液態(tài)純錫釬料對1060鋁合金母材的空蝕效應(yīng),最后通過有限元模擬計算軟件對薄層液態(tài)金屬聲空化及其效應(yīng)進行了計算分析。研究發(fā)現(xiàn),在超聲作用下,液態(tài)金屬底部空化泡近似球形,大小從幾微米到幾百微米不等,存在時間約為2-4個超聲周期,窄間隙薄層液態(tài)金屬中的空化泡比自由表面薄層液態(tài)金屬中的空化泡體積更小,周期更短。在超聲剛加載階段薄層液態(tài)金屬中均出現(xiàn)短暫的劇烈空化階段,隨著超聲時間延長,出現(xiàn)周期性的空化程度強弱交替現(xiàn)象,且窄間隙強弱交替頻率高于自由表面薄層空化。同一成分液態(tài)金屬在同一母材夾具中的空化強弱受超聲功率和液層厚度的影響,超聲功率越大,液層厚度越小,空化越劇烈,空化泡密度越大�？瘴g作用是空化泡潰滅時產(chǎn)生的高溫高壓及微射流破壞母材表... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

錐形空化結(jié)構(gòu)

如圖 1-2 所示，有時會演化為雙頭 Smoker 形狀。在強度中，易出現(xiàn)枝狀結(jié)構(gòu)（ALF）,在枝狀結(jié)構(gòu)中，空化泡順次向壓力波腹很強的自組織特性，一般產(chǎn)生與離超聲發(fā)生器較遠的弱空化區(qū)域中構(gòu)如圖 1-3 所示。當在聲場中人為放置一個核源，即放置一個含有，在強聲場中的輻射面附近會產(chǎn)生拖尾狀的空化結(jié)構(gòu)，稱為拖尾狀BS），產(chǎn)生該結(jié)構(gòu)的區(qū)域被稱為拖尾區(qū)，如圖 1-4 所示，拖尾狀空化空化泡氣團組成，這些氣團主要由很小的空化泡組成，也存在幾個，一般觀察不到小空化泡的潰滅過程，相對而言大空化泡存在時間如果在置入氣泡核的過程中給其一個噴射力，則會產(chǎn)生射流空化結(jié)a) 小振幅時的錐形空化 b)大振幅時的錐形空化圖 1-1 錐形空化結(jié)構(gòu)[27]

圖 1-3 枝狀空化結(jié)構(gòu)[27]圖 1-4 拖尾狀空化結(jié)構(gòu)[27]oussatov 等人[28]使用了橫截面積較大的超聲換能器，在很高的超聲試驗，所形成的絲狀空化結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 1-5a)所示。從照片中可以看出空化泡網(wǎng)絡(luò)呈束狀，以橫截面上呈中心對稱分布并向下運動。而火則一般在超聲頭底部等能量較高處最為常見，液體中的空化泡形成般的路徑傳播，如圖 1-5b)所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3054813