在航空航天裝備大型構(gòu)件制造中,作為航空鋁合金材料連接的手段,激光焊接增材制造可以大大減輕設(shè)備重量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低生產(chǎn)成本和提高焊接效率。同時(shí),作為航空鋁合金壁板一體化制造的重要工藝,先進(jìn)激光焊接技術(shù)成為中國(guó)制造2025計(jì)劃增材制造領(lǐng)域中重點(diǎn)研發(fā)的技術(shù)。然而,激光焊接的熱梯度效應(yīng)不可避免地會(huì)影響焊接區(qū)的材料微結(jié)構(gòu),造成焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)承載性能的退化。開(kāi)展航空鋁合金激光焊接的力學(xué)行為的演化規(guī)律的研究,不僅有助于優(yōu)化選擇焊接參數(shù)和制造工藝來(lái)減小焊接熱變形,也為工程力學(xué)計(jì)算和激光焊接結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供可靠的材料本構(gòu)參數(shù)。激光焊接增材制造的損傷隨機(jī)性、力學(xué)穩(wěn)定性是機(jī)身壁板的整體化制造質(zhì)量的重要影響因素。其中激光焊縫力學(xué)行為的實(shí)驗(yàn)表征和焊縫材料的本構(gòu)參數(shù)反演是理解焊縫力學(xué)性質(zhì)退化機(jī)理、優(yōu)化激光焊接工藝的關(guān)鍵階段。本文在6061鋁合金激光焊縫不均勻變形的實(shí)驗(yàn)測(cè)量、材料本構(gòu)參數(shù)的場(chǎng)數(shù)據(jù)挖掘、焊縫彈塑性分析和損傷失效機(jī)理等方面進(jìn)行了研究,進(jìn)而理解激光焊縫力學(xué)性能的線(xiàn)性和非線(xiàn)性演化行為。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:通過(guò)引入輔助的位移共軛函數(shù)來(lái)構(gòu)造了可逆的二階變形算子,這能反映更加復(fù)雜的不均勻變形和大變形,為數(shù)字圖像相...

【文章頁(yè)數(shù)】：149 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2焊縫橫向剖面形狀與其微觀(guān)組織”o}

Ｆｉｇ．?１．２?Ｌａｔｅｒａｌ?ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｓｈａｐｅ?ｏｆ?ｗｅｌｄ?ｓｅａｍ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［１０］??通過(guò)掃描電子顯微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＳＥＭ）和電子背散射衍射技（Ｅｌｅｃｔｒｏ....

圖I.4鋁合金在不同功率焊接下的接頭EBSD縱向剖面觀(guān)測(cè)結(jié)果[19]

Ｆｉｇ．?１．４?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＥＢＳＤ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｊｏｉｎｔｓ?ｏｆ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ａｌｌｏｙ?ｌａｓｅｒ?ｗｅｌｄ??ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｏｗｅｒ?ｗｅｌｄｉｎｇ１１９］??Ｃｈｕ【１９］使用ＥＢ....

圖１．５鋁合金在不同功率焊接下接頭的維式硬度測(cè)量結(jié)果［２（）１??

的維氏硬度最低，使得維氏硬度譜呈現(xiàn)“Ｗ”形，這主要?dú)w咎于ＨＡＺ處晶體的重結(jié)晶１２１］。??另外不同焊接功率下的硬度測(cè)量結(jié)果相近，高功率的激光焊接工藝并不會(huì)對(duì)ＦＺ和ＨＡＺ??的硬度產(chǎn)生明顯的影響［２２１如圖１．５所示。ＹａｎｇｌＭ的研宄結(jié)果表明晶體取向也會(huì)影響硬??度，這是因?yàn)榕R界....

圖１．７電子散斑干涉光路設(shè)置示意圖，（ａ）離面位移測(cè)量和（ｂ）面內(nèi)位移測(cè)量??

Ｆｉｇ．?１．７?Ｔｈｅ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｐａｔｈ?ａｎｄ?ｓｅｔｕｐ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｓｐｅｃｋｌｅ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔ＾?ｆｏｒ?（ａ）??ｏｕｔ－ｐｌａｎｅ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ａｎｄ?（ｂ）?ｉｎ－ｐｌａｎｅ....

本文編號(hào)：4023464