激光+GMAW復(fù)合焊是綜合了激光焊和電弧焊的雙重優(yōu)點(diǎn),具有高焊速、大熔深、高穩(wěn)定性、低變形和低缺陷率等特點(diǎn),且易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接,是實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件優(yōu)質(zhì)、高效焊接的理想選擇之一。復(fù)合焊過(guò)程中,激光與電弧存在強(qiáng)烈的交互作用,該協(xié)同效應(yīng)對(duì)高速?gòu)?fù)合焊穩(wěn)定性、熔池?zé)崃W(xué)行為等具有關(guān)鍵影響。但目前對(duì)于電弧與激光耦合機(jī)理的研究主要集中于平板堆焊等簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)研究,涉及復(fù)雜接頭的研究極少。因此,本文采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)檢測(cè)相結(jié)合的方法,對(duì)角接頭激光+GMAW復(fù)合熱源焊電弧的特性進(jìn)行研究,并與單GMAW焊電弧行為進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)于深入理解復(fù)雜接頭復(fù)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(xué)術(shù)意義及工程實(shí)用價(jià)值。本文在不同條件下進(jìn)行角接頭GMAW焊和激光+GMAW復(fù)合熱源焊工藝試驗(yàn),利用高速攝像技術(shù)對(duì)電弧動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。綜合考慮復(fù)合焊工藝特點(diǎn)、接頭幾何特征,依據(jù)傳熱學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、電磁學(xué)等機(jī)理,建立了角接頭GMAW焊和激光+GMAW復(fù)合熱源焊電弧的三維非對(duì)稱(chēng)數(shù)值分析模型�；贔LUENT軟件,對(duì)不同條件下GMAW焊和復(fù)合焊電弧動(dòng)態(tài)... 

【文章來(lái)源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(fù)合焊電弧數(shù)值分析研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的及研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備
    2.1 焊接材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 焊機(jī)系統(tǒng)
        2.2.2 激光系統(tǒng)
        2.2.3 高速攝像系統(tǒng)
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案
    2.4 本章小結(jié)
第3章 GMAW及激光+GMAW復(fù)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(jì)算區(qū)域及網(wǎng)格劃分
        3.1.4 邊界條件
    3.2 激光+GMAW復(fù)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(duì)激光的吸收
        3.2.5 計(jì)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(duì)GMAW電弧特性的影響
        4.1.1 電源極性對(duì)GMAW電弧溫度分布的影響
        4.1.2 電源極性對(duì)GMAW電弧速度分布的影響
        4.1.3 電源極性對(duì)GMAW電弧壓力分布的影響
        4.1.4 電源極性對(duì)GMAW電弧電勢(shì)分布的影響
    4.2 焊接電流對(duì)GMAW電弧特性的影響
        4.2.1 焊接電流對(duì)GMAW電弧溫度分布的影響
        4.2.2 焊接電流對(duì)GMAW電弧速度分布的影響
        4.2.3 焊接電流對(duì)GMAW電弧壓力分布的影響
        4.2.4 焊接電流對(duì)GMAW電弧電勢(shì)分布的影響
    4.3 接頭角度對(duì)GMAW電弧特性的影響
        4.3.1 接頭角度對(duì)GMAW電弧溫度分布的影響
        4.3.2 接頭角度對(duì)GMAW電弧速度分布的影響
        4.3.3 接頭角度對(duì)GMAW電弧壓力分布的影響
        4.3.4 接頭角度對(duì)GMAW電弧電勢(shì)分布的影響
    4.4 模型驗(yàn)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(fù)合焊電弧等離子體數(shù)值分析
    5.1 GMAW電弧與激光+GMAW復(fù)合焊電弧對(duì)比
    5.2 激光功率對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧特性的影響
        5.2.1 激光功率對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧溫度分布的影響
        5.2.2 激光功率對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧速度分布的影響
        5.2.3 激光功率對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧壓力分布的影響
        5.2.4 激光功率對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧電勢(shì)分布的影響
    5.3 光絲間距對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧特性的影響
        5.3.1 光絲間距對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧溫度分布的影響
        5.3.2 光絲間距對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧速度分布的影響
        5.3.3 光絲間距對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧壓力分布的影響
        5.3.4 光絲間距對(duì)激光+GMAW復(fù)合焊電弧電勢(shì)分布的影響
    5.4 模型驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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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(fù)合熱源焊接熔池與小孔動(dòng)態(tài)行為的數(shù)值模擬[D]. 張皓庭.山東大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3063341