激勵(lì)磁場(chǎng)下等離子噴焊熔池流場(chǎng)與熱場(chǎng)特性仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-29 05:55
等離子噴焊技術(shù)是再制造領(lǐng)域中一種典型的表面修復(fù)技術(shù),憑借其能量集中、效率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)機(jī)械、電力、國(guó)防以及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的關(guān)鍵零件表面修復(fù)中獲得了廣泛的應(yīng)用。然而,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中等離子噴焊技術(shù)仍然存在工藝質(zhì)量不穩(wěn)定容易造成夾雜氣孔、未融合及氧化物等缺陷,熔覆層晶粒粗大影響機(jī)械性能容易出現(xiàn)微裂紋、應(yīng)力集中等微觀損傷,這些問(wèn)題制約等離子噴焊技術(shù)的發(fā)展。實(shí)踐表明常規(guī)的改進(jìn)方法對(duì)提高等離子噴焊質(zhì)量的作用有限,而隨著電磁技術(shù)的發(fā)展,磁場(chǎng)輔助加工已經(jīng)是一種比較常見(jiàn)的改善金屬成型質(zhì)量的方法,磁場(chǎng)輔助焊接成為重要的研究方向。熔池作為等離子噴焊過(guò)程中最復(fù)雜、最關(guān)鍵的部分,其熱場(chǎng)與流場(chǎng)特性對(duì)熔覆質(zhì)量有重要影響。研究磁場(chǎng)及磁場(chǎng)下工藝參數(shù)對(duì)熔池的影響,對(duì)促進(jìn)該技術(shù)在表面工程的發(fā)展具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。本文首先基于流體力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)及流體傳熱等基本理論,綜合考慮噴焊過(guò)程中熔池內(nèi)的對(duì)流換熱、熱輻射等熱傳導(dǎo)形式以及重力、電磁力、熱浮力、表面張力、固液相變與相變潛熱等因素的影響,建立無(wú)磁場(chǎng)下等離子噴焊熔池的二維模型,探討熔池流場(chǎng)與熱場(chǎng)特性以及不同噴焊工藝對(duì)其的影響。其次在等離子噴焊熔池二維...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模型尺寸及網(wǎng)格劃分
(a)I=120A 時(shí)熔池等溫線分布云圖 (b)I=130A 時(shí)熔池等溫線分布云圖(c)不同噴焊電流下熔池表面溫度分布圖 2.4 不同噴焊電流下熔池溫度分布Figure 2.4 Bath temperature distribution at different spray currents為探究不同噴焊電流對(duì)等離子噴焊熔池溫度的影響,設(shè)定噴焊電流梯度,具體
(a)I=120A 熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖 (b)I=130A 熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖(c)I=140A 熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖 (d)I=150A 熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖圖 2.7 不同噴焊電流下熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖Figure 2.7 Flow field distribution of flow field in molten pool at different welding current
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]外加電磁場(chǎng)輔助焊接技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 劉海華,白云龍,卓義民,李天旭. 焊接. 2017(10)
[2]磁場(chǎng)輔助加工的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 姜峰,言蘭,黃陽(yáng),徐西鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(17)
[3]磁場(chǎng)下鎂合金A-TIG接頭成形性及顯微組織分析[J]. 蘇允海,林金梁,蔣煥文,劉政軍. 焊接學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]磁場(chǎng)作用下三維方腔內(nèi)液態(tài)金屬自然對(duì)流的數(shù)值模擬[J]. 王增輝,陳歡,楊嵩. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[5]再制造成形技術(shù)發(fā)展及展望[J]. 徐濱士,董世運(yùn),朱勝,史佩京. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(15)
[6]埋弧焊磁控電弧焊縫跟蹤系統(tǒng)中的橫向磁場(chǎng)ANSYS模擬[J]. 洪波,馬金海,李湘文,李林. 焊接學(xué)報(bào). 2012(05)
[7]亞微米顆粒化凹凸棒石粉體對(duì)45#鋼的減摩與自修復(fù)[J]. 張博,許一,徐濱士,高飛,王利民,于鶴龍. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]提高高速電弧噴涂再制造曲軸涂層結(jié)合強(qiáng)度的途徑[J]. 田浩亮,魏世丞,陳永雄,劉毅,徐濱士. 金屬熱處理. 2012(03)
[9]再制造的熱噴涂合金涂層的結(jié)構(gòu)完整性與服役壽命預(yù)測(cè)研究[J]. 徐濱士,王海斗,樸鐘宇,張顯程. 金屬學(xué)報(bào). 2011(11)
[10]面向綠色制造與再制造的表面工程[J]. 譚俊,陳建敏,劉敏,李長(zhǎng)久,蔣百靈. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(20)
博士論文
[1]穿孔等離子弧焊接溫度場(chǎng)的有限元分析[D]. 胡慶賢.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]磁場(chǎng)作用下短路過(guò)渡電弧特性研究[D]. 梅強(qiáng).沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2012
[2]等離子弧堆焊層組織及性能的磁控[D]. 程江波.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2006
[3]三維瞬態(tài)小孔等離子弧焊接溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 王懷剛.山東大學(xué) 2005
本文編號(hào):3464095
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模型尺寸及網(wǎng)格劃分
(a)I=120A 時(shí)熔池等溫線分布云圖 (b)I=130A 時(shí)熔池等溫線分布云圖(c)不同噴焊電流下熔池表面溫度分布圖 2.4 不同噴焊電流下熔池溫度分布Figure 2.4 Bath temperature distribution at different spray currents為探究不同噴焊電流對(duì)等離子噴焊熔池溫度的影響,設(shè)定噴焊電流梯度,具體
(a)I=120A 熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖 (b)I=130A 熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖(c)I=140A 熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖 (d)I=150A 熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖圖 2.7 不同噴焊電流下熔池內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)速度分布云圖Figure 2.7 Flow field distribution of flow field in molten pool at different welding current
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]外加電磁場(chǎng)輔助焊接技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 劉海華,白云龍,卓義民,李天旭. 焊接. 2017(10)
[2]磁場(chǎng)輔助加工的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 姜峰,言蘭,黃陽(yáng),徐西鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(17)
[3]磁場(chǎng)下鎂合金A-TIG接頭成形性及顯微組織分析[J]. 蘇允海,林金梁,蔣煥文,劉政軍. 焊接學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]磁場(chǎng)作用下三維方腔內(nèi)液態(tài)金屬自然對(duì)流的數(shù)值模擬[J]. 王增輝,陳歡,楊嵩. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[5]再制造成形技術(shù)發(fā)展及展望[J]. 徐濱士,董世運(yùn),朱勝,史佩京. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(15)
[6]埋弧焊磁控電弧焊縫跟蹤系統(tǒng)中的橫向磁場(chǎng)ANSYS模擬[J]. 洪波,馬金海,李湘文,李林. 焊接學(xué)報(bào). 2012(05)
[7]亞微米顆粒化凹凸棒石粉體對(duì)45#鋼的減摩與自修復(fù)[J]. 張博,許一,徐濱士,高飛,王利民,于鶴龍. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]提高高速電弧噴涂再制造曲軸涂層結(jié)合強(qiáng)度的途徑[J]. 田浩亮,魏世丞,陳永雄,劉毅,徐濱士. 金屬熱處理. 2012(03)
[9]再制造的熱噴涂合金涂層的結(jié)構(gòu)完整性與服役壽命預(yù)測(cè)研究[J]. 徐濱士,王海斗,樸鐘宇,張顯程. 金屬學(xué)報(bào). 2011(11)
[10]面向綠色制造與再制造的表面工程[J]. 譚俊,陳建敏,劉敏,李長(zhǎng)久,蔣百靈. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(20)
博士論文
[1]穿孔等離子弧焊接溫度場(chǎng)的有限元分析[D]. 胡慶賢.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]磁場(chǎng)作用下短路過(guò)渡電弧特性研究[D]. 梅強(qiáng).沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2012
[2]等離子弧堆焊層組織及性能的磁控[D]. 程江波.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2006
[3]三維瞬態(tài)小孔等離子弧焊接溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 王懷剛.山東大學(xué) 2005
本文編號(hào):3464095
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