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《鎂合金復(fù)合熱源焊接工藝與數(shù)值模擬研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鎂合金是目前被國(guó)內(nèi)外重新認(rèn)識(shí)并積極開(kāi)發(fā)的一種輕量化材料，具有低密度、高比強(qiáng)度、阻尼減震性好、易機(jī)械加工以及良好的可回收性等優(yōu)點(diǎn)。高效合理的鎂合金焊接方法將大大推動(dòng)鎂合金的發(fā)展與應(yīng)用。激光．電弧復(fù)合熱源焊接具有高速、高效、接頭質(zhì)量?jī)?yōu)異等特點(diǎn)，目前正在被國(guó)內(nèi)外的研究者日益關(guān)注。對(duì)這一過(guò)程的焊接數(shù)值模擬研究有助于更深層次地理解過(guò)程的物理機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)焊接工藝、控制焊接質(zhì)量的目的。本文以變形鎂合金AZ31B為研究對(duì)象，對(duì)其YAG激光．TIG電弧復(fù)合熱源搭接焊工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究，系
2、統(tǒng)地分析了各工藝參數(shù)對(duì)焊接熔深、熔寬、表面成型的影響規(guī)律，微觀組織特點(diǎn)并最終獲得了具有優(yōu)良剪切強(qiáng)度的焊接接頭。研究發(fā)現(xiàn)：復(fù)合熱源搭接的能量特點(diǎn)導(dǎo)致接頭宏觀呈“圖釘”形狀，復(fù)合熱源搭接焊的熱循環(huán)特點(diǎn)導(dǎo)致了接頭微觀組織的特殊性：接頭上部呈現(xiàn)激光焊與TIG焊共同作用下的組織特征；接頭下部呈現(xiàn)明顯的激光焊組織特征。在復(fù)合熱源焊接工藝研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合鎂合金材料特點(diǎn)，建立了基于旋轉(zhuǎn)高斯體熱源與高斯面熱源相結(jié)合的復(fù)合熱源模型：高能束激光熱源由旋轉(zhuǎn)高斯體熱源描述；TIG電弧則由高斯面熱源描述。熱源模型的建立充分考慮了
3、過(guò)程的物理特點(diǎn)與熱源問(wèn)的能量增強(qiáng)效應(yīng)。數(shù)值模擬中由于受到熱源模型計(jì)算參數(shù)、高溫區(qū)物理性能參數(shù)難以精確的制約，使模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性難以保證。本文提出了采用紅外熱像儀測(cè)溫，用所得的弧光干擾區(qū)外的溫度場(chǎng)校正模擬參數(shù)、材料熱物性參數(shù)，既而得到全場(chǎng)溫度的方法解決這一問(wèn)題。通過(guò)熱電偶測(cè)溫、熔池形狀對(duì)比證明了這種方法的可行性與準(zhǔn)確性。在本文的最后，結(jié)合前期試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果，建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法與有限元技術(shù)的復(fù)合熱源焊接預(yù)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)用戶(hù)給定的焊接材料與板厚提供工藝規(guī)范合理化建議與焊接熔深、熔寬、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)三維焊
4、接溫度場(chǎng)、殘余應(yīng)力等的預(yù)測(cè)、計(jì)算功能，從而使鎂合金復(fù)合熱源焊接這一過(guò)程更加系統(tǒng)化、清晰化。關(guān)鍵詞：鎂合金；復(fù)合熱源搭接；熱源模型；數(shù)值模擬：紅外測(cè)溫遲鳴聲：鎂合金復(fù)合熱源焊接工藝與數(shù)值模擬研究StudyofLaser—TIGHybridWeldingProcessforMagnesiumAlloyandItsNumericalSimulationAbstractAsthelighteststructurematerial，Magnesiumalloyshavemanyadvantages，suchasl
5、owdensity，highspecificstrength,dampingcapacity，be'ttermechanicalpropertie島recyclableandSOon，whichareattractingmoreatcenfionfromthedomesticandforeign．Itiswellknownthattheadvancedmanufacturingtechniquessuchasanappropriatebondingorjoiningtechniqueplayallimp
6、ortantroleinexploitingthenewfieldsofmagnesiumalloys’印plications．Thelaser-TIGhybridweldingtechnique，wimthecharacteristicsofhi曲weldingspeed，11ighefficiencyandquality．isbeingpaidmoreattentionbythedomesticandforeignresearchers．ItisheIpfultounderstandthephysi
7、calmechanismofthisweldingprocessbynumericalsimulationandtoachievethegoalofcontrollingtheweldingquality缸．her．TakingwroughtmagnesiumalloysAZ31BaStheresearchobject，thisdissertationinvestigatedthetechnicalcharacteristicsoflaser-TIGhybridlapweldingprocess，sys
8、temicallyanalyzedtheinfluenceofvariousweldingparameterstothebuttwelddepthoffusion，themeltwidth,thesurfaceshape，themicrostructurecharacteristic，andfinallyobtainedweldingjointwithhighshearstrength．Theresearchresultsfoundthat
