铝锂合金薄板背反射增效激光焊接工艺与组织性能研究

发布时间：2024-03-24 13:43

　　飞行器的轻量化,是航空航天领域始终的研究热点与不懈的追求目标。以铝锂合金为代表的新材料在其中的深度应用和以激光焊接技术代替传统的铆接技术,是目前航空飞行器轻量化制造中备受关注的两大趋势。采用激光焊接技术实现铝锂合金的连接,则可以同时兼顾材料轻量化与工艺轻量化。然而,现阶段激光焊接铝锂合金存在着能量利用率低和易产生焊接缺陷等问题。背反射增效激光焊接技术,是课题组提出的一种高效率低阈值激光焊接新技术,可以在常规激光焊接仅能实现近V形焊缝成形的低能量阈值条件下实现高品质的近X形焊缝成形。针对激光焊接铝锂合金现存的问题,本文以第三代航空用2198铝锂合金薄板为对象,探索了采用背反射增效激光焊接技术实现铝锂合金薄板高效高质焊接的可行性。研究中,采用数值分析和实验研究相结合的方法,较为系统地研究了铝锂合金薄板背反射增效激光焊接温度场分布、焊缝成形工艺特性及其组织性能,并在此基础进一步探究了对背反射增效激光焊接数值分析有着重要影响的热源模型参数,旨在为促进通过激光焊接铝锂合金实现航空飞行器的轻量化提供参考,并且进一步丰富和发展背反射增效激光焊接技术相关理论。本文的主要研究工作和获得的主要研究结果如下...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1铝锂合金的应用Fig.1.1TheapplyofAl-Lialloy

在世界能源危机不断加重、环境不断恶化的当今时代，节能减排与绿色发展就显得日趋重要。而机械装备轻量化制造便是提高能源利用率、减少碳排放，实现可持续发展的重要途径[1-2]。其主要思路包括材料轻量化、结构轻量化以及工艺轻量化三个方面。而在现代航空航天装备制造领域中，航空飞行器（飞机，....

图1.2常规激光焊接与背反射增效激光焊接原理示意图

规激光焊接与背反射增效激光焊接原理示意图形焊接(b)常规低能量近V形焊接(c)背反射增schematicdiagramofGenerallaserweldingandBserweldingwithhighenergy;(b)GeneralV-sh....

图1.3相同实验条件下常规激光焊接(a)和背反射增效激光焊接(b)焊缝横截面形貌

图1.3相同实验条件下常规激光焊接(a)和背反射增效激光焊接(b)焊缝横截面形貌[57]Fig.1.3Cross-sectionmorphologyforGenerallaserwelding(a)andBRIS-LW(b)underthsameex....

图1.4本文技术方案

图1.4本文技术方案Fig.1.4Theoverallprojectofresearch1.5本章小结本章围绕航空飞行器轻量化制造这一热点研究主题，分别以材料轻量化和工艺轻量化为出发点，论述了航空用新型铝锂合金材料和激光焊接对实现飞行器轻量化制造的重要价值与意义，....

本文编号：3937535