新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,鋁合金結(jié)構(gòu)件得到廣泛應(yīng)用,國(guó)內(nèi)各汽車(chē)主機(jī)廠競(jìng)相研發(fā),以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化,增加新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程。本文主要以車(chē)身鋁合金后艙結(jié)構(gòu)件為研究對(duì)象,基于Simufact Welding焊接有限元分析平臺(tái),建立三維焊接仿真模型,求得鋁合金結(jié)構(gòu)件焊接過(guò)程溫度場(chǎng)分布和應(yīng)力場(chǎng)分布的變化規(guī)律,并探究不同焊接電流與涂裝工藝對(duì)其焊接接頭組織和力學(xué)性能的影響。本文主要研究工作如下:首先基于Simufact Welding焊接有限元分析軟件,對(duì)3mm厚6063-T6鋁合金T型接頭MIG焊接進(jìn)行基礎(chǔ)研究,建立三維焊接仿真模型,探究焊接過(guò)程中溫度場(chǎng)分布的變化規(guī)律。將仿真計(jì)算與試驗(yàn)所測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得出兩者各測(cè)點(diǎn)峰值溫度和溫度變化趨勢(shì)基本保持一致,吻合度達(dá)到90%。同時(shí),將仿真計(jì)算所得熔池形貌尺寸與試驗(yàn)所測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較,得出焊縫熔寬與焊喉尺寸吻合度達(dá)到85%,進(jìn)一步驗(yàn)證了焊接有限元分析的準(zhǔn)確性,以及所選工藝參數(shù)與焊接熱源的合理性。然后根據(jù)T型接頭的焊接工藝,對(duì)車(chē)身用鋁合金后艙結(jié)構(gòu)件進(jìn)行焊接數(shù)值模擬。得出后艙總成焊接殘余應(yīng)力主要集中在焊縫附近。焊接電流對(duì)后艙總成結(jié)構(gòu)件應(yīng)力分布和變形產(chǎn)生影響,隨著熱輸...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 鋁合金焊接
        1.2.1 6系鋁合金焊接特性
        1.2.2 鋁合金焊接方法
        1.2.3 鋁合金MIG焊接的發(fā)展及當(dāng)前研究現(xiàn)狀
    1.3 焊接有限元分析國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 焊接溫度場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 焊接應(yīng)力場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響
        1.4.1 焊接工藝發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.4.2 焊接工藝參數(shù)選擇的原則
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容及主要結(jié)構(gòu)
第2章 試驗(yàn)條件與方法
    2.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備
        2.1.1 試驗(yàn)材料
        2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.2 焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)方法
        2.2.1 力學(xué)拉伸方法
        2.2.2 顯微硬度測(cè)試方法
    2.3 焊接接頭宏觀及微觀組織實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 接頭熔深觀測(cè)
        2.3.2 金相樣品制備與觀測(cè)
        2.3.3 掃描電鏡斷口觀測(cè)
    2.4 焊接溫度場(chǎng)和變形量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法
        2.4.1 焊接溫度場(chǎng)測(cè)量
        2.4.2 焊接變形量測(cè)量
第3章 汽車(chē)用6063鋁合金焊接有限元分析
    3.1 焊接數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
        3.1.1 焊接溫度場(chǎng)分析理論
        3.1.2 焊接熱源模型
        3.1.3 焊接變形分析理論
    3.2 T型接頭焊接有限元分析
        3.2.1 三維模型網(wǎng)格劃分
        3.2.2 Al-Mg-Si材料熱物理性質(zhì)
        3.2.3 焊接熱源模型選擇
        3.2.4 焊接邊界條件加載
    3.3 T型焊接接頭數(shù)值模擬結(jié)果
        3.3.1 焊縫外觀和熔池形貌及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.3.2 焊接溫度場(chǎng)的試驗(yàn)驗(yàn)證
    3.4 典型汽車(chē)結(jié)構(gòu)件焊接有限元模擬分析
        3.4.1 有限元模型網(wǎng)格劃分
        3.4.2 焊接邊界條件加載
        3.4.3 焊接溫度場(chǎng)模擬結(jié)果分析
        3.4.4 焊接變形模擬結(jié)果分析
        3.4.5 焊接電流對(duì)應(yīng)力分布和焊接變形的影響
        3.4.6 后艙總成結(jié)構(gòu)件驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 焊接電流對(duì)焊接接頭組織與性能的影響
    4.1 焊接電流對(duì)接頭力學(xué)性能的影響
        4.1.1 焊接接頭顯微硬度分析
        4.1.2 焊接接頭靜態(tài)拉伸性能
    4.2 焊接電流對(duì)接頭微觀組織的影響
        4.2.1 焊接接頭金相組織分析
        4.2.2 焊接接頭拉伸斷口形貌分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 涂裝工藝對(duì)焊接接頭組織與性能的影響
    5.1 涂裝工藝對(duì)焊接接頭組織與性能的影響
    5.2 涂裝工藝對(duì)焊接接頭顯微硬度分布的影響
    5.3 涂裝工藝對(duì)焊接接頭顯微組織的影響
    5.4 涂裝工藝前后拉伸斷口形貌分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號(hào)：3755904