雙相鋼/鎂合金添加Sn箔激光熱傳導(dǎo)焊及數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2022-02-14 23:41
采用光纖激光器作為焊接熱源,對(duì)1.4 mm厚DP600雙相鋼和1.8 mm厚AZ31鎂合金平板試件進(jìn)行鋼上、鎂下搭接、鋼/鎂層間添加Sn箔的激光熱傳導(dǎo)焊試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整優(yōu)化焊接工藝參數(shù),獲得最佳焊縫成形,采用臥式金相顯微鏡、帶有能譜儀(EDS)的掃描電鏡、X射線衍射儀(XRD)等觀察添加Sn箔鋼/鎂接頭的顯微組織、界面元素分布和相結(jié)構(gòu)組成;利用ANSYS有限元軟件,考慮材料物性參數(shù)的溫度相關(guān)性、初始條件、邊界條件等因素影響,建立鋼/鎂異種金屬激光焊接非線性三維傳導(dǎo)有限元模型,模擬計(jì)算鋼/鎂焊接接頭的溫度場(chǎng)分布。結(jié)果表明:添加Sn箔可實(shí)現(xiàn)鋼/鎂之間的有效連接,焊接模式為激光熱傳導(dǎo)焊,模擬計(jì)算獲得熔池形狀、尺寸與實(shí)際焊縫基本吻合,驗(yàn)證采用高斯體熱源模型用于模擬雙相鋼/鎂合金焊接接頭溫度場(chǎng)的合理性;由于添加Sn箔減緩從上層鋼板向下層鎂合金的熱量傳遞,起到一定程度的隔熱效果,利于熔沸點(diǎn)差異大的鋼、鎂同時(shí)熔化,此外上層鋼側(cè)冷卻速度降低,延長(zhǎng)鋼板與Sn箔中Fe、Sn元素的相互擴(kuò)散時(shí)間,導(dǎo)致鋼/鎂界面中鋼側(cè)過(guò)渡區(qū)域生成FeSn、Fe1.3Sn、Fe3Sn...
【文章來(lái)源】:中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016,26(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【文章目錄】:
1 實(shí)驗(yàn)
2 溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬
2.1 基本假設(shè)
2.2 有限元模型
2.3 熱源模型
2.4 初始條件和邊界條件
2.5 材料的熱物性參數(shù)
3 結(jié)果與分析
3.1 焊縫區(qū)域元素的分布
3.2 焊接界面SEM-EDS和XRD分析
3.3 溫度場(chǎng)模擬結(jié)果與分析
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于鋁合金焊接數(shù)值模擬的高斯熱源參數(shù)確定[J]. 何寬芳,張卓杰,譚智,成勇. 熱加工工藝. 2015(11)
[2]激光焊接ZK60變形鎂合金的組織和力學(xué)性能(英文)[J]. 嚴(yán)紅革,趙嬙,陳瓶,陳吉華,蘇斌. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(02)
[3]鍍鋅鋼/6016鋁合金激光焊的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工藝優(yōu)化及組織和性能[J]. 周惦武,喬小杰,張麗娟,李升. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]鈦合金薄板激光對(duì)接焊溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 劉西霞,黃銳,姚剛,彭繼忠,張屹. 激光技術(shù). 2013(05)
[5]雙相鋼焊接性及其激光焊的研究現(xiàn)狀[J]. 郭明忠,劉軍,孫立人,修宏建. 焊接. 2013(03)
[6]鍍Zn鋼-6016鋁合金異種金屬的激光熔釬焊及數(shù)值模擬[J]. 周惦武,吳平,彭利,張屹,陳根余. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]汽車用先進(jìn)高強(qiáng)鋼的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J]. 李揚(yáng),劉漢武,杜云慧,張鵬. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(13)
[8]鋁合金脈沖激光焊Mg元素?zé)龘p行為及接頭硬度分布[J]. 牛銳鋒,林冰華,王亞妮,楊興飛. 焊接學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]激光焊接過(guò)程溫度場(chǎng)的模擬[J]. 曾祥呈,黃健文,張慶茂. 應(yīng)用激光. 2008(03)
[10]鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用及其研究進(jìn)展[J]. 張春香,陳培磊,陳海軍,時(shí)愛菊,關(guān)紹康. 鑄造技術(shù). 2008(04)
碩士論文
[1]DP600雙相高強(qiáng)度鋼電阻點(diǎn)焊過(guò)程的數(shù)值分析[D]. 謝俊.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3625478
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【文章目錄】:
1 實(shí)驗(yàn)
2 溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬
2.1 基本假設(shè)
2.2 有限元模型
2.3 熱源模型
2.4 初始條件和邊界條件
2.5 材料的熱物性參數(shù)
3 結(jié)果與分析
3.1 焊縫區(qū)域元素的分布
3.2 焊接界面SEM-EDS和XRD分析
3.3 溫度場(chǎng)模擬結(jié)果與分析
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于鋁合金焊接數(shù)值模擬的高斯熱源參數(shù)確定[J]. 何寬芳,張卓杰,譚智,成勇. 熱加工工藝. 2015(11)
[2]激光焊接ZK60變形鎂合金的組織和力學(xué)性能(英文)[J]. 嚴(yán)紅革,趙嬙,陳瓶,陳吉華,蘇斌. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(02)
[3]鍍鋅鋼/6016鋁合金激光焊的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工藝優(yōu)化及組織和性能[J]. 周惦武,喬小杰,張麗娟,李升. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]鈦合金薄板激光對(duì)接焊溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 劉西霞,黃銳,姚剛,彭繼忠,張屹. 激光技術(shù). 2013(05)
[5]雙相鋼焊接性及其激光焊的研究現(xiàn)狀[J]. 郭明忠,劉軍,孫立人,修宏建. 焊接. 2013(03)
[6]鍍Zn鋼-6016鋁合金異種金屬的激光熔釬焊及數(shù)值模擬[J]. 周惦武,吳平,彭利,張屹,陳根余. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]汽車用先進(jìn)高強(qiáng)鋼的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J]. 李揚(yáng),劉漢武,杜云慧,張鵬. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(13)
[8]鋁合金脈沖激光焊Mg元素?zé)龘p行為及接頭硬度分布[J]. 牛銳鋒,林冰華,王亞妮,楊興飛. 焊接學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]激光焊接過(guò)程溫度場(chǎng)的模擬[J]. 曾祥呈,黃健文,張慶茂. 應(yīng)用激光. 2008(03)
[10]鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用及其研究進(jìn)展[J]. 張春香,陳培磊,陳海軍,時(shí)愛菊,關(guān)紹康. 鑄造技術(shù). 2008(04)
碩士論文
[1]DP600雙相高強(qiáng)度鋼電阻點(diǎn)焊過(guò)程的數(shù)值分析[D]. 謝俊.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3625478
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