本文主要研究内容
作者吴家洲（2019）在《激光深熔焊接过程流体流动分析和传热传质机理研究》一文中研究指出：激光焊接具有能量精确可控、热影响区小、残余应力低等优点,在汽车、航空航天、电子封装和造船等领域有广泛应用。激光焊接的速度快,极大提高了生产效率。激光束能量精确可控,能有效抑制异种材料焊接过程中金属间化合物的形成。激光焊接是一个复杂的物理化学过程,焊接过程中流体流动与传热过程、异种金属之间质量传输及焊接过程中气体保护决定了焊缝质量。然而这方面的微观机理研究尚不够完善。因此,本文研究了激光深熔焊接过程中小孔和熔池的热力学行为,以及异种金属焊接中金属之间传质机理;分析了小孔内喷射出的蒸汽等离子体、保护气和空气等气体在工件上部三维空间的质量分布。开展了相关焊接实验,验证模型正确性。采用随小孔形状时变的自适应热源,建立了同种金属激光深熔点焊接三维瞬态多相流模型。热源考虑激光的瑞利散射,模型还考虑蒸发所引起的质量转换和凝固现象所引起的动量损失。小孔和熔池的动力学分析考虑反冲压力、表面张力、浮力和液体静压力。密度、动力粘度、热导率、比热等热物性参数随着温度变化而变化。计算了小孔和熔池演化过程,研究了熔池流动和热量传输一般规律;对焊接过程中飞溅产生机理、小孔稳定性和激光功率变化对焊接过程影响作了详细分析。做了点焊接试验,拟验证计算结果正确性。建立了激光深熔连续焊接过程流体流动和热量传输的三维瞬态模型。焊接模式分为局部熔透、全熔透两种。对热源形式、蒸发现象和被熔化金属重新凝固的处理与点焊接相同。小孔和熔池演化过程与点焊接相似,不同之处在于热源以焊接速度随着运动小孔向前移动,并将热量传递给工件。小孔前被熔化金属绕过小孔边沿流到小孔尾部,重新凝固形成焊缝。开展相关焊接实验,计算结果与实验结论基本吻合。建立了异种金属激光深熔连续焊三维瞬态多相流-质量输运模型。质量输运遵循菲克定律。研究发现,小孔和熔池的热流场特性与局部熔透模式下连续焊接过程类似,不同之处在于流体流动不仅影响了热量的传输,而且影响了金属间质量输运。对流和扩散是金属间质量输运的两种基本方式。此外,下层金属区域小孔的形成也会影响金属间传质。下层被熔化金属在反冲压力的作用下被挤压进入上层金属区域重新凝固,可能会在上层金属区出现大量高浓度下层金属区,这可能影响焊接质量。流体流动、扩散和小孔形成对异种金属焊接过程中金属间反应层厚度和焊缝中元素扩散有重要影响。而金属间反应层厚度过大容易产生金属间化合物,脆硬的金属间化合物影响接头力学性能。此外,对激光功率和焊接速度变化对金属间反应层厚度和焊缝中元素扩散的影响也作了深入分析。最后,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对焊接接头作了分析。结果显示,仿真结果与实验结论完全吻合。建立了激光深熔焊接过程中保护气组分输运模型。采用湍流模型分析流体流动,质量输运遵循菲克定律。模型计算了保护气、空气和小孔内喷出金属蒸汽等离子体等气体的质量输运过程,得到了保护气在工件表面及高度方向的质量分布。分析了保护气流量、保护气管位置和倾角变化对质量分布的影响。采用仿真所获得优化参数,对不同材料做焊接实验。结果表明,保护气均能对熔池和焊缝实现有效的保护。通过以上研究,构建了激光深熔焊接过程中流体流动、传热和传质的基本理论框架。数值分析为激光焊接工艺提供理论依据,课题研究对工程实践有重要的指导意义。
Abstract
ji guang han jie ju you neng liang jing que ke kong 、re ying xiang ou xiao 、can yu ying li di deng you dian ,zai qi che 、hang kong hang tian 、dian zi feng zhuang he zao chuan deng ling yu you an fan ying yong 。ji guang han jie de su du kuai ,ji da di gao le sheng chan xiao lv 。ji guang shu neng liang jing que ke kong ,neng you xiao yi zhi yi chong cai liao han jie guo cheng zhong jin shu jian hua ge wu de xing cheng 。ji guang han jie shi yi ge fu za de wu li hua xue guo cheng ,han jie guo cheng zhong liu ti liu dong yu chuan re guo cheng 、yi chong jin shu zhi jian zhi liang chuan shu ji han jie guo cheng zhong qi ti bao hu jue ding le han feng zhi liang 。ran er zhe fang mian de wei guan ji li yan jiu shang bu gou wan shan 。yin ci ,ben wen yan jiu le ji guang shen rong han jie guo cheng zhong xiao kong he rong chi de re li xue hang wei ,yi ji yi chong jin shu han jie zhong jin shu zhi jian chuan zhi ji li ;fen xi le xiao kong nei pen she chu de zheng qi deng li zi ti 、bao hu qi he kong qi deng qi ti zai gong jian shang bu san wei kong jian de zhi liang fen bu 。kai zhan le xiang guan han jie shi yan ,yan zheng mo xing zheng que xing 。cai yong sui xiao kong xing zhuang shi bian de zi kuo ying re yuan ,jian li le tong chong jin shu ji guang shen rong dian han jie san wei shun tai duo xiang liu mo xing 。re yuan kao lv ji guang de rui li san she ,mo xing hai kao lv zheng fa suo yin qi de zhi liang zhuai huan he ning gu xian xiang suo yin qi de dong liang sun shi 。xiao kong he rong chi de dong li xue fen xi kao lv fan chong ya li 、biao mian zhang li 、fu li he ye ti jing ya li 。mi du 、dong li nian du 、re dao lv 、bi re deng re wu xing can shu sui zhao wen du bian hua er bian hua 。ji suan le xiao kong he rong chi yan hua guo cheng ,yan jiu le rong chi liu dong he re liang chuan shu yi ban gui lv ;dui han jie guo cheng zhong fei jian chan sheng ji li 、xiao kong wen ding xing he ji guang gong lv bian hua dui han jie guo cheng ying xiang zuo le xiang xi fen xi 。zuo le dian han jie shi yan ,ni yan zheng ji suan jie guo zheng que xing 。jian li le ji guang shen rong lian xu han jie guo cheng liu ti liu dong he re liang chuan shu de san wei shun tai mo xing 。han jie mo shi fen wei ju bu rong tou 、quan rong tou liang chong 。dui re yuan xing shi 、zheng fa xian xiang he bei rong hua jin shu chong xin ning gu de chu li yu dian han jie xiang tong 。xiao kong he rong chi yan hua guo cheng yu dian han jie xiang shi ,bu tong zhi chu zai yu re yuan yi han jie su du sui zhao yun dong xiao kong xiang qian yi dong ,bing jiang re liang chuan di gei gong jian 。xiao kong qian bei rong hua jin shu rao guo xiao kong bian yan liu dao xiao kong wei bu ,chong xin ning gu xing cheng han feng 。kai zhan xiang guan han jie shi yan ,ji suan jie guo yu shi yan jie lun ji ben wen ge 。jian li le yi chong jin shu ji guang shen rong lian xu han san wei shun tai duo xiang liu -zhi liang shu yun mo xing 。zhi liang shu yun zun xun fei ke ding lv 。yan jiu fa xian ,xiao kong he rong chi de re liu chang te xing yu ju bu rong tou mo shi xia lian xu han jie guo cheng lei shi ,bu tong zhi chu zai yu liu ti liu dong bu jin ying xiang le re liang de chuan shu ,er ju ying xiang le jin shu jian zhi liang shu yun 。dui liu he kuo san shi jin shu jian zhi liang shu yun de liang chong ji ben fang shi 。ci wai ,xia ceng jin shu ou yu xiao kong de xing cheng ye hui ying xiang jin shu jian chuan zhi 。xia ceng bei rong hua jin shu zai fan chong ya li de zuo yong xia bei ji ya jin ru shang ceng jin shu ou yu chong xin ning gu ,ke neng hui zai shang ceng jin shu ou chu xian da liang gao nong du xia ceng jin shu ou ,zhe ke neng ying xiang han jie zhi liang 。liu ti liu dong 、kuo san he xiao kong xing cheng dui yi chong jin shu han jie guo cheng zhong jin shu jian fan ying ceng hou du he han feng zhong yuan su kuo san you chong yao ying xiang 。er jin shu jian fan ying ceng hou du guo da rong yi chan sheng jin shu jian hua ge wu ,cui ying de jin shu jian hua ge wu ying xiang jie tou li xue xing neng 。ci wai ,dui ji guang gong lv he han jie su du bian hua dui jin shu jian fan ying ceng hou du he han feng zhong yuan su kuo san de ying xiang ye zuo le shen ru fen xi 。zui hou ,cai yong guang xue xian wei jing (OM)、sao miao dian jing (SEM)he neng pu yi (EDS)dui han jie jie tou zuo le fen xi 。jie guo xian shi ,fang zhen jie guo yu shi yan jie lun wan quan wen ge 。jian li le ji guang shen rong han jie guo cheng zhong bao hu qi zu fen shu yun mo xing 。cai yong tuan liu mo xing fen xi liu ti liu dong ,zhi liang shu yun zun xun fei ke ding lv 。mo xing ji suan le bao hu qi 、kong qi he xiao kong nei pen chu jin shu zheng qi deng li zi ti deng qi ti de zhi liang shu yun guo cheng ,de dao le bao hu qi zai gong jian biao mian ji gao du fang xiang de zhi liang fen bu 。fen xi le bao hu qi liu liang 、bao hu qi guan wei zhi he qing jiao bian hua dui zhi liang fen bu de ying xiang 。cai yong fang zhen suo huo de you hua can shu ,dui bu tong cai liao zuo han jie shi yan 。jie guo biao ming ,bao hu qi jun neng dui rong chi he han feng shi xian you xiao de bao hu 。tong guo yi shang yan jiu ,gou jian le ji guang shen rong han jie guo cheng zhong liu ti liu dong 、chuan re he chuan zhi de ji ben li lun kuang jia 。shu zhi fen xi wei ji guang han jie gong yi di gong li lun yi ju ,ke ti yan jiu dui gong cheng shi jian you chong yao de zhi dao yi yi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南昌大学的吴家洲，发表于刊物南昌大学2019-04-04论文，是一篇关于激光深熔焊接论文,异种金属焊接论文,流体流动论文,传热传质论文,数值模拟论文,南昌大学2019-04-04论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南昌大学2019-04-04论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：激光深熔焊接论文; 异种金属焊接论文; 流体流动论文; 传热传质论文; 数值模拟论文; 南昌大学2019-04-04论文;