薄板铝合金搭接接头摆动激光焊接热场和流场的数值分析

发布时间：2024-03-21 02:07

　　在全球气候变暖、节约资源和保护环境的大背景下,汽车的轻量化设计与制造成为制造行业的一个重要标准,不仅可以降低油耗、减少污染还可以提高汽车的平稳性。6016铝合金板相对质量轻、比强度和比刚度高,良好的成形性,良好的抗腐蚀性,广泛用于制造车身部件。某车企采用摆动激光焊接工艺,对6016铝合金板板搭接接头实现连接,发现焊缝容易出现裂纹。为了优化该焊接工艺、避免焊缝裂纹的产生,对薄板铝合金搭接接头摆动激光焊接的热过程和熔池液态金属的流动过程的研究是很有意义的。受其委托,我们开展了相关研究,对推动该新工艺的发展和应用具有重要意义。建立了薄板铝合金搭接接头摆动激光焊接热过程数值分析模型。首先在ANSYSAPDL程序里通过预制焊缝和建模,进行了非线性瞬态热传导过程分析,对不同m-line功率、不同摆动频率和不同功率调制工艺参数下的温度场进行了计算,并进行了实验验证,从算例中取一组,比较详细地展示和分析了薄板铝合金搭接接头激光摆动焊接温度场分布特点,然后对比了不同m-line功率、不同摆动频率和不同功率调制时的数值模拟结果,提取了工件上表面和横截面温度场和特征点的热循环曲线。应用FLUENT程序,建立...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３激光焊接：（ａ）原样纯铜（２．３４千瓦和２０毫米／秒）；带复合吸收器的纯铜（ｌ．ＯＯｋＷ和??２０ｍｍ／ｓ）［２０】

?＇??？?．?，??＇?■?：￣?■?■?－?＇??■???????图?１．２?焊缝微观结构?６?ｋＷ，戶－３?ｍｍ，ｂ）?４?ｋＷ，ｆ＝?－３?ｍｍ，ｍａｇ．ｘ２００?［１９】??Ｆｉｇ．?１．２?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｎ?ｗｅｌｄ?ｚｏｎｅ?ａ）?６?ｋＷ，?ｆ＝....

图１．４板间间隙对铝合金搭焊接头的影响［２１］??１２１！??

第１章前言??性能较差，当间隙过大时，焊缝上下表面会凹陷。??图１．４板间间隙对铝合金搭焊接头的影响［２１］??Ｆｉｇ．?１．４?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｇａｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｐｌａｔｅｓ?ｏｎ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ａｌｌｏｙ?ｌａｐ?ｊｏｉｎｔ１２１！??本文所使用的６０１６铝合金....

图１．６不同焊接方法的焊缝成形和接头形貌（ｌ．〇ｍ／ｍｉｎ）［２６］??ａ）激光焊（ｌ＿２ｋＷ），ｂ）ＴＩＧ?焊（１００Ａ），ｃ）激光－ＴＩＧ?双面焊（１．２ｋＷ＋１００Ａ）??．．－．［２６Ｊ??

山东大学硕士学位论文??激光焊接与其它焊接方法相比有许多优点，但也存在成本高、装配精度要求??高等缺点。为了对其改进，学者们以原有的激光焊焊接方法为基础，开发出了激??光－电弧复合焊，可以兼备两种焊接方法的优点，实现更优质的连接。苗玉刚针??对４ｍｍ厚的５Ａ０６铝合金提出并进行了....

图１．８激光焊接等离子体稳定性Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．８?Ｐｌａｓｍａ?ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?ｉｎ?ｌａｓｅｒ?ｗｅｌｄｉｎｇ＾２９１??

山东大学硕士学位论文??ｕｎｏｎ??ｆａ！朱摆动１?Ｉ?！．必??Ｉ１Ｋ１ＵＩ１??（ｈ）撰动，Ｉ?ｎｉｓ?１：８０?Ｈ?０．５?ｍｒ？ａ＇？??图１．８激光焊接等离子体稳定性Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．８?Ｐｌａｓｍａ?ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?ｉｎ?ｌａｓｅｒ?ｗｅｌｄｉｎｇ＾２９１?....

本文编号：3933660