本文關(guān)鍵詞：磁場(chǎng)和活性劑作用下電弧行為的研究

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【摘要】：鎂合金因?yàn)槠滟|(zhì)量小、強(qiáng)度高、散熱好等優(yōu)點(diǎn)，一直在汽車(chē)制造行業(yè)被大量地應(yīng)用，與此同時(shí)，在電腦、移動(dòng)電話、相機(jī)和播放機(jī)等電子產(chǎn)品行業(yè)也被廣泛地發(fā)展和應(yīng)用。A-TIG焊和TIG焊對(duì)比，A-TIG焊不僅具備TIG焊的特征，而且還能夠使熔池的深度加大、凈化焊道，從而改善焊接質(zhì)量，因此A-TIG焊自從問(wèn)世至今，一直備受人們的重視。焊接涉及到物理冶金、固態(tài)相變、熔池金屬的熔化和結(jié)晶等過(guò)程。熔池中液態(tài)金屬的流動(dòng)形態(tài)、電弧的熱量分布與熔池金屬的傳質(zhì)傳熱過(guò)程均影響著焊縫質(zhì)量的好壞。 本文經(jīng)過(guò)理論分析，化簡(jiǎn)了TIG焊電弧的實(shí)際幾何模型，成功地建立了焊接電弧的簡(jiǎn)化模型，采用載荷傳遞的方法分析了焊接電弧的溫度場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電弧形態(tài)產(chǎn)生的影響，模擬出焊接電弧的形態(tài)、溫度分布、電勢(shì)分布、磁場(chǎng)電流密度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分布，對(duì)提升焊接生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械化有著十分重要而深遠(yuǎn)的意義。本課題選擇了兩種氧化物活性劑（TiO2、Cr2O3），焊接前，在鎂合金母材表面分別涂敷這兩種單一的氧化物活性劑，然后進(jìn)行磁控A-TIG焊接，采用高速攝像技術(shù)對(duì)磁控A-TIG焊焊接電弧形態(tài)進(jìn)行拍攝和記錄，得到了涂覆單一活性劑的電弧形狀，并分析了電弧形狀的改變機(jī)理。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)數(shù)值模擬分析了A-TIG焊電弧溫度場(chǎng)的分布結(jié)果，模擬出來(lái)的電弧形態(tài)和真實(shí)的電弧形態(tài)大致吻合，，焊接電弧外形均表現(xiàn)出“鐘罩”型。采用高速攝像機(jī)拍攝和記錄磁控A-TIG焊AZ91鎂合金電弧形態(tài)，當(dāng)無(wú)活性劑無(wú)磁場(chǎng)作用時(shí)，焊接電弧呈現(xiàn)出錐形。當(dāng)有活性劑作用時(shí)，電弧呈現(xiàn)出收縮狀態(tài)，且TiO2使電弧收縮的效果最為明顯，Cr2O3次之。最后通過(guò)理論分析認(rèn)為電弧收縮理論和“陽(yáng)極斑點(diǎn)”理論是氧化物活性劑使焊縫熔池深度加大的主要原因。當(dāng)在焊接過(guò)程中施加磁場(chǎng)時(shí)，弧柱呈收縮狀態(tài)且沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在不改變焊接規(guī)范情況下，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的加強(qiáng)，弧柱的收縮狀態(tài)也跟著加強(qiáng)。根據(jù)磁場(chǎng)的理論公式，可推導(dǎo)出在外加磁場(chǎng)作用下，電弧的旋轉(zhuǎn)半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度成反比。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 活性劑 磁場(chǎng) 電弧形態(tài) ANSYS模擬
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG444.74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 鎂合金的特性10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外對(duì)磁控 A-TIG 焊焊接電弧形態(tài)的研究11-14
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外對(duì)磁場(chǎng)作用下電弧形態(tài)的研究11-12
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)活性劑作用下電弧形態(tài)的研究12-14
• 1.4 國(guó)內(nèi)外對(duì)焊接電弧數(shù)值模擬的研究14-15
• 1.4.1 國(guó)外對(duì)焊接電弧數(shù)值模擬的研究14-15
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)對(duì)焊接電弧數(shù)值模擬的研究15
• 1.5 A-TIG 焊熔深增加機(jī)理15-17
• 1.6 研究?jī)?nèi)容及目的17-19
• 第2章 磁控 A-TIG 焊電弧幾何模型19-27
• 2.1 有限元的數(shù)值模擬技術(shù)19-20
• 2.2 ANSYS 概述20-21
• 2.3 基本假設(shè)21
• 2.4 控制方程21-23
• 2.5 ANSYS 建立模型23-24
• 2.6 計(jì)算區(qū)域與邊界條件24-27
• 第3章 磁控 A-TIG 焊電弧的模擬結(jié)果分析27-39
• 3.1 電弧的溫度場(chǎng)模擬結(jié)果及分析27-29
• 3.2 電弧的電場(chǎng)模擬結(jié)果及分析29-31
• 3.3 電弧的磁場(chǎng)模擬結(jié)果及分析31-33
• 3.4 三維電弧的模擬結(jié)果及分析33-39
• 第4章 磁控 A-TIG 焊電弧試驗(yàn)及分析39-55
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法39-44
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料的選擇39
• 4.1.2 活性劑的選擇39-40
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法的選擇40-44
• 4.2 磁控 A-TIG 焊電弧形態(tài)及分析44-51
• 4.2.1 A-TIG 焊電弧形態(tài)活性劑最佳涂敷量44-47
• 4.2.2 A-TIG 焊電弧形態(tài)47-49
• 4.2.3 磁控 TIG 焊電弧形態(tài)49-51
• 4.3 磁控 A-TIG 焊電弧收縮機(jī)理51-53
• 4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證53-55
• 第5章 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 附錄 A 不同涂敷量時(shí) AZ91D 鎂合金焊縫的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)60-62
• 在學(xué)研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：603891