發(fā)布時(shí)間：2017-07-18 14:24

  本文關(guān)鍵詞：鎂合金激光電弧復(fù)合焊接工藝及數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 激光-電弧復(fù)合焊接 小孔效應(yīng) 熱源模型 熔池形貌

【摘要】：激光-電弧復(fù)合焊接的能量特點(diǎn)導(dǎo)致接頭宏觀呈“圖釘”形狀。接頭上部呈電弧焊作用下的形貌特征,接頭下部呈激光焊作用下的形貌特征�，F(xiàn)有的熱源模式(如常用的高斯平面熱源、雙橢球體熱源、倒錐體熱源、旋轉(zhuǎn)高斯體熱源等)無法準(zhǔn)確地模擬出激光-電弧復(fù)合焊接焊縫處的“匙孔”形貌。需要進(jìn)一步提出充分考慮復(fù)合焊接工藝、熱源能量分布和焊縫形貌特點(diǎn)的適用的體積熱源分布模式。本文基于以上問題做出了以下研究和結(jié)論:(1)復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)中的各項(xiàng)參數(shù)(焊接速度、激光功率、熱源間距DLA和焊接電流)對(duì)焊縫熔深、熔寬的影響表明:激光是影響復(fù)合焊接焊縫熔深的主導(dǎo)因素,電弧是影響復(fù)合焊接焊縫熔寬的主導(dǎo)因素。電弧可以提高金屬對(duì)激光的吸收率,激光可以吸引壓縮電弧,提高電弧穩(wěn)定性。(2)針對(duì)鎂合金激光-電弧復(fù)合焊接過程的“小孔效應(yīng)”,建立了一種由倒錐體熱源和旋轉(zhuǎn)高斯熱源復(fù)合而成的“錐-高”新型熱源模型。在近表面處使用倒錐體熱源模型解決由于激光和電弧的急劇加熱,熔池在表面位置較寬的問題;在熔池下部采用旋轉(zhuǎn)高斯體熱源模型解決隨著激光的穿透能力不斷體現(xiàn),形成細(xì)而窄長的匙孔的問題。該熱源模型如下:(3)通過鎂合金板激光-電弧復(fù)合焊接工藝實(shí)驗(yàn),測量了焊縫輪廓形狀和尺寸,并將實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明:對(duì)于無小孔產(chǎn)生的復(fù)合焊接過程,使用倒錐體熱源為宜;對(duì)于有小孔產(chǎn)生的復(fù)合焊接過程,本文數(shù)值模擬的計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)吻合良好,尤其是在“小孔”處“拐點(diǎn)”的突變形貌,得到了比較準(zhǔn)確的模擬結(jié)果。為鎂合金激光-電弧復(fù)合焊接過程中熱源模型的選取,焊縫熔池形貌和尺寸的預(yù)測提供了一種有效的途徑。
【關(guān)鍵詞】：激光-電弧復(fù)合焊接 小孔效應(yīng) 熱源模型 熔池形貌
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG457.19
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1. 緒論10-24
• 1.1 鎂合金的物性特點(diǎn)及其焊接性10-11
• 1.2 激光-電弧復(fù)合熱源焊的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)11-12
• 1.2.2 復(fù)合焊接技術(shù)的分類12-13
• 1.2.3 激光-電弧復(fù)合焊接的優(yōu)點(diǎn)13
• 1.2.4 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的應(yīng)用13-16
• 1.3 焊接數(shù)值模擬技術(shù)概況16-21
• 1.3.1 焊接數(shù)值模擬的產(chǎn)生與發(fā)展16-17
• 1.3.2 復(fù)合熱源焊接數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀17-21
• 1.4 本課題目的意義及主要研究內(nèi)容21-22
• 1.5 本課題研究的技術(shù)路線22-24
• 2. AZ31B鎂合金復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)24-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)材料24-25
• 2.2 復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)方法25-26
• 2.2.1 焊件預(yù)處理25-26
• 2.2.2 低功率激光-電弧復(fù)合焊接26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析26-34
• 2.3.1 焊接速度的影響26-29
• 2.3.2 激光功率的影響29-31
• 2.3.3 熱源間距DLA的影響31-33
• 2.3.4 焊接電流的影響33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 3. 激光-電弧復(fù)合焊接新型熱源模型的建立與研究36-54
• 3.1 復(fù)合焊接的焊縫形貌特點(diǎn)36-37
• 3.2 常用的焊接熱源模型37-44
• 3.2.1 正態(tài)高斯面熱源模型37-39
• 3.2.2 橢球體熱源模型39-41
• 3.2.3 倒錐體熱源模型41-43
• 3.2.4 旋轉(zhuǎn)高斯體熱源模型43-44
• 3.3 復(fù)合熱源模型的建立44-47
• 3.4 實(shí)驗(yàn)參數(shù)與網(wǎng)格劃分47-49
• 3.5 復(fù)合焊接模擬參數(shù)的選取49-50
• 3.6 結(jié)果分析與驗(yàn)證50-53
• 3.7 本章小結(jié)53-54
• 4. 結(jié)論與建議54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-59
• 作者簡介59-60

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 康樂;黃瑞生;劉黎明;劉景和;;低功率YAG激光—MAG電弧復(fù)合焊接不銹鋼[J];焊接學(xué)報(bào);2007年11期

2 汪建華，戚新海，鐘小敏;三維瞬態(tài)焊接溫度場的有限元模擬[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);1996年03期

，

本文編號(hào)：558139