激光+脈沖 GMAW（Pulsed Gas Metal Arc Welding,GMAW-P）復(fù)合熱源焊作為一種優(yōu)質(zhì)、高效焊接技術(shù),綜合了激光焊與GMAW-P工藝的各自優(yōu)勢(shì),具有“1+1＞2”的能量協(xié)同效應(yīng),呈現(xiàn)出很大的工業(yè)應(yīng)用潛力。相對(duì)于單種焊接方法,小電流脈沖GMA（Pulsed Gas Metal Arc）輔助大功率固體激光焊接工藝既可以充分發(fā)揮激光焊接的優(yōu)勢(shì),又可以彌補(bǔ)激光焊接裝配精度要求高、橋接能力差等不足,實(shí)現(xiàn)低熱輸入高效焊接,而小電流電弧與大功率激光的耦合無(wú)疑對(duì)焊接過(guò)程穩(wěn)定性、焊接質(zhì)量具有重要的影響。本文通過(guò)建立數(shù)值模擬模型,對(duì)小電流脈沖GMA輔助大功率固體激光焊接過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬和工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。分析、闡明焊接熔池內(nèi)熱-力分布對(duì)熔融液態(tài)金屬流動(dòng)行為的影響。深入理解小電流脈沖GMA輔助大功率固體激光焊接過(guò)程的物理機(jī)制,指導(dǎo)并優(yōu)化小電流脈沖GMA輔助大功率固體激光焊,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效、低熱輸入焊接,具有非常重要的學(xué)術(shù)理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)小電流脈沖GMA輔助大功率固體激光焊接工藝實(shí)驗(yàn),采集電弧形態(tài)圖像和電弧電壓、焊接電流數(shù)據(jù);并以此為基礎(chǔ),優(yōu)化脈沖電弧熱源模型和激光熱源模型... 

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 前言
    1.1 選題意義
    1.2 激光-電弧復(fù)合熱源焊接的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光-電弧復(fù)合熱源焊接分類
        1.2.2 激光深熔焊接熱源模型及數(shù)值模擬
        1.2.3 GMAW-P焊接熱源模型及數(shù)值模擬
        1.2.4 激光-GMAW復(fù)合焊接熱源模型及數(shù)值模擬
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 小電流脈沖GMA輔助大功率固體激光焊接工藝實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 焊接設(shè)備與方法
    2.3 電信號(hào)采集與處理
    2.4 電弧形態(tài)與熔池形態(tài)圖像采集
        2.4.1 脈沖電弧形態(tài)
        2.4.2 熔池形態(tài)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 小電流脈沖GMA輔助大功率固體激光焊數(shù)學(xué)建模
    3.1 簡(jiǎn)化與假設(shè)
    3.2 幾何模型
    3.3 控制方程組
    3.4 初始條件及邊界條件
        3.4.1 初始條件
        3.4.2 邊界條件
    3.5 脈沖GMA-激光復(fù)合熱源數(shù)學(xué)建模
        3.5.1 脈沖GMA電弧熱源模型
        3.5.2 激光熱源模型
    3.6 焊接熔池受力模型
    3.7 熔滴過(guò)渡
    3.8 物性參數(shù)
    3.9 VOF追蹤界面上源項(xiàng)轉(zhuǎn)化與加載
    3.10 數(shù)值計(jì)算流程
    3.11 本章小結(jié)
第4章 未熔透狀態(tài)下焊接過(guò)程溫度場(chǎng)與流場(chǎng)分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.2 小電流脈沖GMA對(duì)熔池的作用特點(diǎn)
    4.3 熔池溫度場(chǎng)演變
    4.4 熔池流場(chǎng)演變
    4.5 三維溫度場(chǎng)與流場(chǎng)對(duì)比
    4.6 本章小結(jié)
第5章 小電流脈沖GMA輔助大功率固體激光熔透焊接過(guò)程數(shù)值分析
    5.1 熔池三維溫度場(chǎng)-流場(chǎng)
    5.2 熔池上下表面溫度場(chǎng)-流場(chǎng)
    5.3 熔池縱截面溫度場(chǎng)-流場(chǎng)
    5.4 熔池橫截面溫度場(chǎng)-流場(chǎng)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間獲獎(jiǎng)情況
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]高速GMAW焊縫咬邊缺陷形成機(jī)理及其抑制措施的研究[D]. 宗然.山東大學(xué) 2017
[3]激光+GMAW-P復(fù)合熱源焊焊縫成形的數(shù)值模擬[D]. 胥國(guó)祥.山東大學(xué) 2009

碩士論文
[1]激光—MIG電弧復(fù)合焊接基礎(chǔ)研究及應(yīng)用[D]. 王治宇.華中科技大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3725205