激光+GMAW復合焊是綜合了激光焊和電弧焊的雙重優(yōu)點,具有高焊速、大熔深、高穩(wěn)定性、低變形和低缺陷率等特點,且易實現(xiàn)自動化焊接,是實現(xiàn)大型復雜結(jié)構(gòu)件優(yōu)質(zhì)、高效焊接的理想選擇之一。復合焊過程中,激光與電弧存在強烈的交互作用,該協(xié)同效應(yīng)對高速復合焊穩(wěn)定性、熔池熱力學行為等具有關(guān)鍵影響。但目前對于電弧與激光耦合機理的研究主要集中于平板堆焊等簡單接頭,且多為借助于高速攝像和光譜分析的定性或半定量實驗研究,涉及復雜接頭的研究極少。因此,本文采用數(shù)值模擬和實驗檢測相結(jié)合的方法,對角接頭激光+GMAW復合熱源焊電弧的特性進行研究,并與單GMAW焊電弧行為進行對比分析,對于深入理解復雜接頭復合焊熱源物理特性、優(yōu)化焊接工藝提供理論支持和數(shù)據(jù)基礎(chǔ),具有重要的學術(shù)意義及工程實用價值。本文在不同條件下進行角接頭GMAW焊和激光+GMAW復合熱源焊工藝試驗,利用高速攝像技術(shù)對電弧動態(tài)行為進行實時檢測。綜合考慮復合焊工藝特點、接頭幾何特征,依據(jù)傳熱學、流體動力學、電磁學等機理,建立了角接頭GMAW焊和激光+GMAW復合熱源焊電弧的三維非對稱數(shù)值分析模型�；贔LUENT軟件,對不同條件下GMAW焊和復合焊電弧動態(tài)... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 GMAW電弧數(shù)值分析研究現(xiàn)狀
    1.3 激光+GMAW復合焊電弧數(shù)值分析研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的及研究內(nèi)容
第2章 實驗方法及設(shè)備
    2.1 焊接材料
    2.2 實驗設(shè)備
        2.2.1 焊機系統(tǒng)
        2.2.2 激光系統(tǒng)
        2.2.3 高速攝像系統(tǒng)
    2.3 實驗方案
    2.4 本章小結(jié)
第3章 GMAW及激光+GMAW復合焊電弧數(shù)值分析模型
    3.1 GMAW電弧數(shù)值分析模型
        3.1.1 基本假設(shè)
        3.1.2 控制方程
        3.1.3 計算區(qū)域及網(wǎng)格劃分
        3.1.4 邊界條件
    3.2 激光+GMAW復合焊數(shù)值分析模型
        3.2.1 激光與電弧相互作用
        3.2.2 金屬蒸汽的數(shù)值模型
        3.2.3 控制方程
        3.2.4 電弧對激光的吸收
        3.2.5 計算區(qū)域及網(wǎng)格劃分
        3.2.6 邊界條件
        3.2.7 激光致等離子體參數(shù)
    3.3 物性參數(shù)
    3.4 FLUENT軟件介紹
        3.4.1 FLUENT軟件概述
    3.5 求解方法
    3.6 本章小結(jié)
第4章 GMAW電弧等離子體數(shù)值分析
    4.1 電源極性對GMAW電弧特性的影響
        4.1.1 電源極性對GMAW電弧溫度分布的影響
        4.1.2 電源極性對GMAW電弧速度分布的影響
        4.1.3 電源極性對GMAW電弧壓力分布的影響
        4.1.4 電源極性對GMAW電弧電勢分布的影響
    4.2 焊接電流對GMAW電弧特性的影響
        4.2.1 焊接電流對GMAW電弧溫度分布的影響
        4.2.2 焊接電流對GMAW電弧速度分布的影響
        4.2.3 焊接電流對GMAW電弧壓力分布的影響
        4.2.4 焊接電流對GMAW電弧電勢分布的影響
    4.3 接頭角度對GMAW電弧特性的影響
        4.3.1 接頭角度對GMAW電弧溫度分布的影響
        4.3.2 接頭角度對GMAW電弧速度分布的影響
        4.3.3 接頭角度對GMAW電弧壓力分布的影響
        4.3.4 接頭角度對GMAW電弧電勢分布的影響
    4.4 模型驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 考慮激光致蒸汽羽流的激光+GMAW復合焊電弧等離子體數(shù)值分析
    5.1 GMAW電弧與激光+GMAW復合焊電弧對比
    5.2 激光功率對激光+GMAW復合焊電弧特性的影響
        5.2.1 激光功率對激光+GMAW復合焊電弧溫度分布的影響
        5.2.2 激光功率對激光+GMAW復合焊電弧速度分布的影響
        5.2.3 激光功率對激光+GMAW復合焊電弧壓力分布的影響
        5.2.4 激光功率對激光+GMAW復合焊電弧電勢分布的影響
    5.3 光絲間距對激光+GMAW復合焊電弧特性的影響
        5.3.1 光絲間距對激光+GMAW復合焊電弧溫度分布的影響
        5.3.2 光絲間距對激光+GMAW復合焊電弧速度分布的影響
        5.3.3 光絲間距對激光+GMAW復合焊電弧壓力分布的影響
        5.3.4 光絲間距對激光+GMAW復合焊電弧電勢分布的影響
    5.4 模型驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]《中國制造2025》與先進焊接工藝及裝備發(fā)展[J]. 陳健,蘇金花,張毅梅.  焊接. 2016(03)
[4]激光-電弧復合熱源及等離子體模擬研究現(xiàn)狀[J]. 丁玲芳,張英喬,劉盛耀.  電焊機. 2016(03)
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博士論文
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碩士論文
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[2]激光+GMAW復合熱源焊接熔池與小孔動態(tài)行為的數(shù)值模擬[D]. 張皓庭.山東大學 2015



本文編號：3063341