資源描述：
《鋁合金厚板窄間隙雙焦點激光焊接特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文鋁合金厚板窄間隙雙焦點激光焊接特性研究RESEARCHONTHECHARACTERISTICSOFDUAL-SPOTLASERWELDINGOFTHICKALUMINUMALLOYWITHNARROWGAP宮建鋒哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：TG456.7學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.791密級：公開工程碩士學(xué)位論文鋁合金厚板窄間隙雙焦點激光焊接特性研究碩士研究生：宮建鋒導(dǎo)師：李俐群教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：材料工程所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedInde
2、x:TG456.7U.D.C:621.791DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHECHARACTERISTICSOFDUAL-SPOTLASERWELDINGOFTHICKALUMINUMALLOYWITHNARROWGAPCandidate:GongJianfengSupervisor:Prof.LiLiqunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MaterialEngineeringAffiliation:Schoo
3、lofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要厚板鋁合金在大型結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用日益廣泛，但其實際生產(chǎn)中存在的焊接問題也漸漸凸顯，因此急需開發(fā)鋁合金大型厚壁構(gòu)件的高效、可靠焊接技術(shù)。窄間隙激光焊接已成為解決厚板焊接問題的一個極具潛力的焊接方法，不僅可以顯著提高厚板焊接效率而且大大降低焊接變形。鋁合金激光焊接過程中的高反射、氣孔問題，以及厚壁構(gòu)件窄間隙焊接中存
4、在的層間及側(cè)壁熔合不良等問題都是亟待突破的關(guān)鍵難題。本文針對上述問題，提出了一種厚板鋁合金窄間隙激光焊接方法。采用萬瓦級大功率激光實現(xiàn)較大熔深的厚板打底焊以提高焊接效率；采用雙焦點激光完成多層窄間隙的多層填充焊；同時，通過高速攝像和數(shù)值模擬方法對雙焦點激光焊接模式獨特的熔池流動行為進行了深入研究，并分析其與焊絲熔化過渡之間的相互作用，最終實現(xiàn)了50mm厚5A06鋁合金厚板焊接。首先，通過高速攝像對熔池表面流動狀態(tài)及等離子體的拍攝，研究了焊接工藝參數(shù)、熔池流動及焊縫成形的對應(yīng)關(guān)系，分析了影響熔池流動的影響因素。結(jié)果表明，與常規(guī)千瓦級激光相比，萬瓦級大功率激光深熔焊中
5、，功率為25kW時激光作用寬度增大了21%，但熔深可增加159%，焊縫深寬比增加一倍。激光功率的增加和焊接速度的減小都會使得熔池波動變得更加劇烈，焊后成形質(zhì)量變差。離焦量對熔池流動的影響更為明顯。本文對比研究了單、雙焦點對于熔池表面特征、焊絲熔化過渡行為的影響規(guī)律，基于對雙焦點能場、熔池行為和焊縫成形相關(guān)性的系統(tǒng)分析，確定適應(yīng)于窄間隙多層填絲焊的優(yōu)化工藝窗口。試驗結(jié)果表明，雙焦點并行排布時，增大兩焦點之間的距離可以有效減小熔池表面的波動情況，提高熔絲穩(wěn)定性，并成功實現(xiàn)了50mm厚5A06鋁合金的優(yōu)質(zhì)焊接。為進一步闡釋雙焦點光束不同能量作用模式下的匙孔行為與熔池內(nèi)部
6、的流動行為，本文建立了雙焦點激光焊接及焊絲熔化過渡過程的三維熱流耦合模型，分析了熔池流動行為對焊縫成形、氣孔生成的影響機制，及熔化焊絲對于匙孔及熔池動態(tài)行為的影響規(guī)律，為雙焦點激光填絲焊傳熱傳質(zhì)行為的控制與工藝的優(yōu)化提供重要的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：窄間隙激光填絲焊；雙焦點；熔池流動行為；焊絲熔化過渡-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractTheapplicationofthickaluminumalloyinlarge-scalestructuralpartsisincreasinglywidespread,buttheweldingproblemsini
7、tsactualproductionarealsobecomingincreasinglyserious.Therefore,itisurgenttodevelopefficientandreliableweldingtechniquesforaluminumalloylarge-scalethick-walledcomponents.Narrow-gaplaserweldinghasbecomeapotentialweldingmethodtosolvetheproblemofthickplatewelding.Itcannotonlyimprovethewel
8、dinge
