高強鋼窄間隙擺動激光焊接過程數(shù)值分析
發(fā)布時間:2021-03-17 11:18
窄間隙激光焊接技術(shù)在我國艦船船體厚板結(jié)構(gòu)的低變形焊接制造中具有獨特的優(yōu)勢,該技術(shù)通過減小坡口尺寸和填充金屬,可以在提高焊接生產(chǎn)效率的同時大幅度降低焊接熱輸入,從而降低焊件殘余應(yīng)力和減小焊接變形。相比于常規(guī)窄間隙激光焊接易出現(xiàn)側(cè)壁未熔合缺陷,窄間隙擺動激光焊接中激光熱源擺動可以有效加熱側(cè)壁,有效防止側(cè)壁未熔合缺陷。然而,目前仍缺乏擺動激光對側(cè)壁熔合的影響機理、多層焊接溫度場以及應(yīng)力應(yīng)變場演變行為等定量基礎(chǔ)研究,尚不能對擺動激光焊接技術(shù)在艦船船體厚板結(jié)構(gòu)制造中工藝制定和性能優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。基于此,本文在擺動激光焊接工藝試驗的基礎(chǔ)上,建立了適用于高強鋼窄間隙擺動激光焊接過程的熱-彈-塑性有限元數(shù)理模型,通過分析擺動參數(shù)對側(cè)壁溫度場和側(cè)壁熔深的影響規(guī)律,揭示對坡口側(cè)壁熔合的影響機理,通過數(shù)值分析30 mm厚鋼板窄間隙擺動激光焊接溫度場和應(yīng)力應(yīng)變場,揭示接頭應(yīng)力演變及殘余應(yīng)力分布規(guī)律;跀[動激光焊接物理過程和結(jié)構(gòu)非線性綜合考慮,采用生死單元法模擬焊縫生成,針對激光自熔打底焊接建立了高斯面熱源+衰減高斯體熱源的組合熱源,針對激光填絲焊接建立了節(jié)點激活溫度+衰減高斯體熱源的組合熱源,利用局部...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1光絲交點到坡口距離示意圖及熔滴長大過程[26]??
圖1-3焊接坡口側(cè)壁未熔合Ml??
圖1-2接頭橫截面形貌[29]??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低頻振蕩掃描激光焊接鋁合金薄板溫度場數(shù)值模擬[J]. 吳思根,周昕宇,蔣志偉,金湘中. 應(yīng)用激光. 2019(03)
[2]激光擺動焊接工藝參數(shù)對高強鋼氣孔率和焊縫成形的影響[J]. 曹浩,雷振,黃瑞生,孟圣昊,梁曉梅. 焊接. 2019(04)
[3]搖動電弧窄間隙GMAW焊溫度場數(shù)值分析模型[J]. 胥國祥,潘海潮,王加友. 焊接學(xué)報. 2017(10)
[4]旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊溫度場和側(cè)壁熔深的數(shù)值模擬[J]. 黎文航,胡婷,劉川,王加友,王淼. 焊接學(xué)報. 2015(08)
[5]艦船裝備材料體系發(fā)展與需求分析[J]. 方志剛,劉斌,李國明,李健. 中國材料進(jìn)展. 2014(07)
[6]模擬焊接過程電弧擺動的熱源模型[J]. 胡軍峰,楊建國,方洪淵,孟慶國. 焊接學(xué)報. 2005(06)
[7]Improvement of Weld Quality Using a Weaving Beam in Laser Welding[J]. Xudong ZHANG, Wuzhu CHEN, Gang BAO and Lin ZHAODepartment of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Journal of Materials Science & Technology. 2004(05)
[8]超細(xì)晶粒鋼光束擺動激光焊接的研究[J]. 包剛,彭云,陳武柱,田志凌. 應(yīng)用激光. 2002(02)
博士論文
[1]厚板窄間隙激光焊接過程穩(wěn)定性與組織性能不均勻性研究[D]. 張熊.華中科技大學(xué) 2019
[2]10CrNi3MoV鋼雙面雙弧焊接頭組織與性能研究[D]. 彭康.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]7A52鋁合金厚板窄間隙激光填絲焊接特性及組織性能調(diào)控研究[D]. 張智慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]厚板超窄間隙光纖激光焊接理論及實驗研究[D]. 張國偉.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[5]超窄間隙熔化極氣體保護焊關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 代克杰.武漢大學(xué) 2011
[6]激光+GMAW-P復(fù)合熱源焊焊縫成形的數(shù)值模擬[D]. 胥國祥.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]大厚度高強鋼板窄間隙激光擺動填絲焊接工藝研究[D]. 曹浩.機械科學(xué)研究總院 2019
[2]EH40鋼窄間隙MAG焊縫成形及組織轉(zhuǎn)變研究[D]. 倪志達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]鋁合金/鋼異種材料MIG電弧熔-釬焊接應(yīng)力應(yīng)變場數(shù)值分析[D]. 陳永.山東大學(xué) 2019
[4]Q420qE鋼窄間隙激光填熱絲焊工藝及接頭組織性能研究[D]. 邵戧.江蘇科技大學(xué) 2019
[5]5A06鋁合金厚板窄間隙激光掃描焊接工藝特性研究[D]. 鄒吉鵬.機械科學(xué)研究總院 2018
[6]鈦合金TC4中厚板窄間隙TIG焊接工藝技術(shù)研究[D]. 李雙.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[7]高強鋼立向上擺動MAG焊縫成形數(shù)值模擬[D]. 楊德濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[8]鋁合金擺動激光焊熔池?zé)釄雠c流場研究[D]. 郝雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[9]鋁合金厚板超窄間隙擺動激光焊接特性研究[D]. 王樹良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[10]基于等效熱源參數(shù)的焊接平板仿真及其承載能力研究[D]. 郭振飛.大連理工大學(xué) 2018
本文編號:3087050
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1光絲交點到坡口距離示意圖及熔滴長大過程[26]??
圖1-3焊接坡口側(cè)壁未熔合Ml??
圖1-2接頭橫截面形貌[29]??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低頻振蕩掃描激光焊接鋁合金薄板溫度場數(shù)值模擬[J]. 吳思根,周昕宇,蔣志偉,金湘中. 應(yīng)用激光. 2019(03)
[2]激光擺動焊接工藝參數(shù)對高強鋼氣孔率和焊縫成形的影響[J]. 曹浩,雷振,黃瑞生,孟圣昊,梁曉梅. 焊接. 2019(04)
[3]搖動電弧窄間隙GMAW焊溫度場數(shù)值分析模型[J]. 胥國祥,潘海潮,王加友. 焊接學(xué)報. 2017(10)
[4]旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊溫度場和側(cè)壁熔深的數(shù)值模擬[J]. 黎文航,胡婷,劉川,王加友,王淼. 焊接學(xué)報. 2015(08)
[5]艦船裝備材料體系發(fā)展與需求分析[J]. 方志剛,劉斌,李國明,李健. 中國材料進(jìn)展. 2014(07)
[6]模擬焊接過程電弧擺動的熱源模型[J]. 胡軍峰,楊建國,方洪淵,孟慶國. 焊接學(xué)報. 2005(06)
[7]Improvement of Weld Quality Using a Weaving Beam in Laser Welding[J]. Xudong ZHANG, Wuzhu CHEN, Gang BAO and Lin ZHAODepartment of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Journal of Materials Science & Technology. 2004(05)
[8]超細(xì)晶粒鋼光束擺動激光焊接的研究[J]. 包剛,彭云,陳武柱,田志凌. 應(yīng)用激光. 2002(02)
博士論文
[1]厚板窄間隙激光焊接過程穩(wěn)定性與組織性能不均勻性研究[D]. 張熊.華中科技大學(xué) 2019
[2]10CrNi3MoV鋼雙面雙弧焊接頭組織與性能研究[D]. 彭康.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]7A52鋁合金厚板窄間隙激光填絲焊接特性及組織性能調(diào)控研究[D]. 張智慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]厚板超窄間隙光纖激光焊接理論及實驗研究[D]. 張國偉.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[5]超窄間隙熔化極氣體保護焊關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 代克杰.武漢大學(xué) 2011
[6]激光+GMAW-P復(fù)合熱源焊焊縫成形的數(shù)值模擬[D]. 胥國祥.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]大厚度高強鋼板窄間隙激光擺動填絲焊接工藝研究[D]. 曹浩.機械科學(xué)研究總院 2019
[2]EH40鋼窄間隙MAG焊縫成形及組織轉(zhuǎn)變研究[D]. 倪志達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]鋁合金/鋼異種材料MIG電弧熔-釬焊接應(yīng)力應(yīng)變場數(shù)值分析[D]. 陳永.山東大學(xué) 2019
[4]Q420qE鋼窄間隙激光填熱絲焊工藝及接頭組織性能研究[D]. 邵戧.江蘇科技大學(xué) 2019
[5]5A06鋁合金厚板窄間隙激光掃描焊接工藝特性研究[D]. 鄒吉鵬.機械科學(xué)研究總院 2018
[6]鈦合金TC4中厚板窄間隙TIG焊接工藝技術(shù)研究[D]. 李雙.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[7]高強鋼立向上擺動MAG焊縫成形數(shù)值模擬[D]. 楊德濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[8]鋁合金擺動激光焊熔池?zé)釄雠c流場研究[D]. 郝雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[9]鋁合金厚板超窄間隙擺動激光焊接特性研究[D]. 王樹良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[10]基于等效熱源參數(shù)的焊接平板仿真及其承載能力研究[D]. 郭振飛.大連理工大學(xué) 2018
本文編號:3087050
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3087050.html
最近更新
教材專著