在機械制造、航空航天、石油化工等工業(yè)領(lǐng)域,鈦合金正在得到越來越廣泛的應(yīng)用,這源于鈦合金比強度、比模量高、耐蝕性好等優(yōu)點。但是,如果將鈦合金用于焊接結(jié)構(gòu)的制造,由于其熔點較高而導(dǎo)熱性較差且可能產(chǎn)生高溫氧化,因此極易因焊接工藝參數(shù)選擇不當,導(dǎo)致接頭的塑性和韌性不良,甚至?xí)霈F(xiàn)焊接裂紋。目前,許多研究者多采用試驗方法對鈦合金的焊接工藝、焊接材料、接頭的組織演化及性能進行研究,但存在耗時長、成本高等缺點。近年來,計算機數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展日新月異,這無疑為鈦合金焊接接頭的組織性能研究提供了一個強有力的輔助手段。本文基于非線性熱-力耦合分析理論,考慮了對流和輻射邊界條件,并設(shè)置了加熱和冷卻分析步,借助ABAQUS有限元分析軟件建立了鈦合金焊接溫度場的三維模型。其中,網(wǎng)格劃分采用非均勻網(wǎng)格,焊接熱源采用雙橢球體熱源。基于上述模型對鈦鋁合金平板TIG（tungsten inert gas welding）焊接接頭的宏觀溫度場進行了計算,并對計算結(jié)果進行了試驗校核。結(jié)果表明:增大焊接電流,伴隨熱源的移動,達到準穩(wěn)態(tài)時熔池形貌基本不變,呈鵝卵形,但焊縫橫截面逐漸變寬;同時,沿著焊縫方向和垂直于焊縫方向的焊接... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TIG焊接熔池傳熱的物理作用機制Fig.1-1PhysicalmechanismofheattransferinTIGweldpool

圖 1-2 TIG 焊熔池柱狀晶形貌Fig.1-2 Columnar Crystal Morphology of TIG Welding Pool2011 年，Wenda Tan 等人[51]將 CA 法與 PF 法相結(jié)合，并建立了用于模擬多成分演變與多相合金的模型，采用鑄造和激光焊接方法，結(jié)果如圖 1-3 所示。2016 年 Fu[52]基于 CA 法與 FE 法相結(jié)合建立的耦合模型（CA-FE），成功模擬了 TC4 合金

圖 1-3 激光焊熔池枝晶形貌Fig.1-3 Laser Welding Pool Dendritic Morphology同年占小紅[54]研究了 Ni-Cr 二元合金并借助 CA-FD 法建立了 TIG 焊焊縫 CE微觀耦合模型，并基于該模型模擬的宏觀溫度場結(jié)果結(jié)合插分法獲得了枝晶生度場，模擬再現(xiàn)了不同時刻的枝晶形貌與溶質(zhì)濃度分布特點，具體結(jié)果如圖 1-4

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3350715