發(fā)布時間：2024-12-21 05:55

　　在鋁合金激光焊接結(jié)構(gòu)中,焊縫的微觀組織形態(tài)對焊接接頭的性能起著決定性作用,現(xiàn)有的實驗研究手段難以對其形成過程進行實時觀察和定量檢測。利用計算機技術(shù)對焊接熔池凝固組織演變進行仿真可彌補實驗研究的不足。首先,本文采用元胞自動機(Cellular Automaton,CA)方法,在金屬凝固枝晶生長動力學(xué)的基礎(chǔ)上,考慮實際焊接過程工藝參數(shù)對微觀組織的影響,構(gòu)建了2060-T8鋁鋰合金激光焊接熔池凝固過程枝晶生長微觀-宏觀耦合模型。其中,微觀枝晶生長CA模型以枝晶尖端溶質(zhì)守恒理論、枝晶生長動力學(xué)為基礎(chǔ),考慮了成分過冷、非平衡溶質(zhì)再分配等因素,使所建立的模型更能反映實際焊接凝固結(jié)晶過程的物理本質(zhì)。其次,基于所建立的焊接熔池凝固枝晶生長微觀-宏觀耦合模型,對2060-T8鋁鋰合金激光焊接熔池凝固微觀組織演變進行了模擬求解。模擬結(jié)果重現(xiàn)了不同時刻不同區(qū)域焊接熔池凝固過程中枝晶生長形態(tài)演變和溶質(zhì)分布情況。此外,重點關(guān)注了熔池枝晶競爭生長過程的模擬求解,并基于求解結(jié)果分析了其生長形態(tài)特點。在此基礎(chǔ)上,對不同焊接工藝參數(shù)、不同形核數(shù)下的柱狀晶生長過程進行了模擬,并分析其對枝晶生長形態(tài)的影響規(guī)律。最后,本文設(shè)計...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1激光焊接原理示意圖

合金因其具有高比強度、低密度、高熱導(dǎo)率、優(yōu)良的耐蝕性能等特性，在航空航著廣泛的應(yīng)用。其中，與傳統(tǒng)牌號鋁合金相比，鋁鋰合金除了具有高比強度、高以外，還具有更低的密度、更高的彈性模量。特別地，經(jīng)過性能改善后，鋁鋰合良的低溫性能、超塑性、良好的耐腐蝕性能和焊接性能等優(yōu)點。因此，鋁鋰合金....

圖1.2SUS316HAZ晶粒分布EDM模型模擬結(jié)果

2004年，Mishra和Debroy[35]等人針對Ti6Al4V鎢極氬弧焊過程中的熱影響區(qū)晶粒形貌，建立了二維和三維的晶粒演變MC模型，將熱傳導(dǎo)作用和流場作用考慮在內(nèi)，分析了焊接熱輸入對熱影響區(qū)晶粒分布特征的影響，結(jié)果表明晶粒尺寸與熱循環(huán)并無關(guān)系。Koseki[....

圖1.3柱狀晶形態(tài)及溶質(zhì)場模擬結(jié)果

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文況基本一致。其中，柱狀晶形態(tài)及溶質(zhì)場分布的模擬結(jié)果如圖.Fallah[47]等人建立了PF-溫度場耦合求解模型，模擬了Ti-N程。模擬結(jié)果顯示，枝晶尺寸沿著焊縫方向變化較大，這一現(xiàn)較好。定向凝固條件下Ti-Nb合金柱狀樹枝晶生長形態(tài)模擬結(jié)

圖1.4定向凝固條件下Ti-Nb合金柱狀樹枝晶生長形態(tài)

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文況基本一致。其中，柱狀晶形態(tài)及溶質(zhì)場分布的模擬結(jié)果如圖V.Fallah[47]等人建立了PF-溫度場耦合求解模型，模擬了Ti-Nb程。模擬結(jié)果顯示，枝晶尺寸沿著焊縫方向變化較大，這一現(xiàn)較好。定向凝固條件下Ti-Nb合金柱狀樹枝晶生長形態(tài)模擬結(jié)....

本文編號：4018509