铝/钢异种金属CMT焊熔池温度场及流场的研究

发布时间：2021-03-14 11:32

　　铝钢复合结构具有高强、质轻、耐腐蚀等综合优势,用在航空航天、造船及汽车行业可以节能减排、降低环境污染,但是两者之间物理性能差异较大,且极易反应生成脆性的金属间化合物,因此研究铝钢异种金属的焊接具有重要的实际价值。CMT焊是一种新型的低热输入焊接方法,可以实现铝钢异种金属的熔钎焊,采用数值模拟的方法研究铝钢异种金属CMT焊熔池温度场和流场,能对熔滴过渡态过程、焊接过程的流体流动及传热传质进行定量分析,获得实验方法不易测得的结果。本文以4mm厚的5083铝合金和EH36镀锌钢板CMT焊为研究对象,以ER4043铝硅焊丝为填充金属,结合CMT焊接的工艺特点,用GAMBIT软件建立合适的数学模型,用UDF编辑相关的程序,导入到FLUENT软件中,计算了铝/钢异种金属CMT焊接熔池的温度场和流场。主要结论如下:（1）根据所建立的模型,计算了铝/钢异种金属在焊接电流75A,焊接速度400mm/min时CMT焊接过程中熔池温度场和流场的演变过程。研究结果表明,随着焊接过程的进行,温度升高,熔池长大,流速增大,温度场和流场分布范围也逐渐扩大,且热源前方等温线分布比较密集,温度梯度较大,后方等温线分布相... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CMT焊接电压和电流波形图

CMT技术的焊丝运动过程

CMT焊机及配套装置

【参考文献】：
期刊论文
[1]铝/钢CMT焊接工艺参数对界面连接状态及气孔分布的影响[J]. 吴丹,王军,田春英,张淑达.  佳木斯大学学报(自然科学版). 2013(06)
[2]铝钢异种金属CMT焊接温度场的数值模拟[J]. 曹睿,余斯亮,王岑,孙军浩,陈剑虹.  兰州理工大学学报. 2013(05)
[3]新型磁控-TIG电弧熔-钎焊技术[J]. 陈杰,王小明,张振兵,冯建平,刘树权.  电焊机. 2012(06)
[4]钢/铝异种金属双熔池TIG熔钎焊接头的显微组织与力学性能[J]. 陈树海,马柯,黄继华,夏军,张华,赵兴科.  中国有色金属学报. 2011(12)
[5]铝钢异种材料电弧熔钎焊接技术的研究[J]. 尹兰礼,雷永平,林健,王培中,钟毅.  热加工工艺. 2011(15)
[6]基于SYSWELD的GTAW三维动态熔池形状的有限元模拟[J]. 李瑞英,赵明,周鸿雁.  焊接学报. 2011(04)
[7]薄板焊接的极限——CMT冷金属过渡焊接技术[J]. 朱宇虹,耿志卿.  电焊机. 2011(04)
[8]CMT冷金属过渡技术在管道外部根焊中的应用[J]. 尹铁,金晶,张锋,乐天.  管道技术与设备. 2011(02)
[9]熔池形状检测与控制及数值模拟研究现状[J]. 贾剑平,金伟.  焊接技术. 2011(01)
[10]铝合金/不锈钢钨极氩弧熔-钎焊接头界面层的微观结构分析[J]. 林三宝,宋建岭,杨春利,马广超.  金属学报. 2009(10)

博士论文
[1]PAW焊接熔池—小孔流场与热场动态行为的数值分析[D]. 张涛.山东大学 2011

硕士论文
[1]铝合金与钢CMT熔钎焊技术研究[D]. 赵悦.江苏科技大学 2015
[2]铝合金与钢CMT焊接及接头腐蚀行为[D]. 郭鑫.江苏科技大学 2015
[3]热丝K-PAW焊接熔池—小孔热场与流场动态行为的数值分析[D]. 刘书高.江苏科技大学 2014
[4]铝/钛和铝/热挤压钢异种金属CMT焊接性分析[D]. 孙军浩.兰州理工大学 2014
[5]脉冲GTAW和CMT焊接过程传热、传质现象的数值模拟[D]. 高如超.中南大学 2013
[6]CMT焊接温度场及熔池流场的研究[D]. 王顺尧.江苏科技大学 2013
[7]铝合金焊接微观组织模拟[D]. 杜守鹏.沈阳航空航天大学 2013
[8]铝钢异种金属冷金属过渡技术焊接性研究[D]. 余刚.兰州理工大学 2012
[9]镁铝异种金属CMT焊接试验研究[D]. 李广乐.南京理工大学 2010



本文编号：3082096