【摘 要】
：
针对外加稳恒磁场条件下6 mm厚度5056铝合金激光深熔焊接过程,建立了热场—流场—电磁场耦合熔池瞬态动力学数值模型,求解了特定时刻温度场、速度场与电磁场分布,建立了熔池沿不同方向的Peclet数模型,分析了不同磁场感应强度对熔池流动与传热行为的影响.结果表明,稳恒磁场条件下熔池中产生显著的哈特曼效应,表现为液态金属Marangoni对流减弱,流速降低,热对流机制对熔池形貌的贡献减弱,使得熔池沿焊接方向长度明显收缩,固—液界面曲率减小;同时,磁控熔池表面及内部出现热迟滞效应,表现为液相峰值温度升高,温度梯
【机 构】
：
南京航空航天大学,软件新技术与产业化协同创新中心
【基金项目】
：
中国博士后科学基金面上项目(2020M671479),江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD).
论文部分内容阅读
针对外加稳恒磁场条件下6 mm厚度5056铝合金激光深熔焊接过程,建立了热场—流场—电磁场耦合熔池瞬态动力学数值模型,求解了特定时刻温度场、速度场与电磁场分布,建立了熔池沿不同方向的Peclet数模型,分析了不同磁场感应强度对熔池流动与传热行为的影响.结果表明,稳恒磁场条件下熔池中产生显著的哈特曼效应,表现为液态金属Marangoni对流减弱,流速降低,热对流机制对熔池形貌的贡献减弱,使得熔池沿焊接方向长度明显收缩,固—液界面曲率减小;同时,磁控熔池表面及内部出现热迟滞效应,表现为液相峰值温度升高,温度梯
其他文献
文中研究了快速凝固Ni51Ti49形状记忆合金条(厚度1 mm)的激光焊接工艺,以及焊缝成形、接头显微组织演变、硬度分布和马氏体相变行为.结果表明,激光功率和焊接速度对焊缝成形有显著影响,采用激光功率为700 W、焊接速度为8 mm/s的焊接工艺实现焊缝区完全熔透,并获得熔合面积适中、缺陷较少的高质量接头;激光焊接导致接头各区域呈现显著的组织不均匀性,其中母材区保留快速凝固工艺的细晶、强织构显微组织特征,热影响区为粗大等轴晶和柱状晶构成的混合晶组织,焊缝中心区为
采用不同厚度的Ti箔作为填充材料对SiCp/6092铝基复合材料进行激光焊接,分析不同含量Ti元素对焊缝组织和焊接接头力学性能的影响.结果表明,Ti箔的加入可以有效改善熔池流动性,从而减少焊缝区的工艺型气孔.同时,填加Ti箔可以避免激光直接照射在母材上引起的低熔点元素烧损.在激光的照射下,Ti箔完全熔化并与在热传导作用下部分熔化的母材金属发生冶金反应,Ti元素含量过少时,界面反应得不到有效抑制,焊缝中仍分布有大量的脆性相,Ti元素对焊接接头的力学性能改善不明显;Ti元素含量过多时,T
超导腔是粒子加速器的核心部件,目前国内外针对超导腔的焊接研究主要集中于半单元间的纯Nb对接接头.对于超导腔束管与法兰间的焊接研究较少,为了探索该接头处异种材料的焊接
为了研究接触力对电火花沉积过程的影响,设计了一种电火花沉积接触力自动控制装置,进行了不同接触力下的自动沉积试验,分析了不同接触力下的沉积效率、质量转移效率、沉积层表面形貌和各种放电波形的数量等.结果表明,接触力为1.0 N时,取得了较大的沉积效率和质量转移效率,沉积层的表面质量也较好.设计的电火花沉积接触力自动控制装置能够恒定保持电极与工件之间的接触力,实现电极的自动进给.接触力的变化改变了电极与工件的接触状态,随着接触力的增大,自动沉积过程产生的火花和飞溅减少,短路放电数量增加而接触放电数量减少,从而影
电离度是表征电弧特性的重要指标之一,借助电离度来分析高压GMAW焊接过程,为高压GMAW焊接过程稳定性问题研究提供了一个新的视角.采用光谱仪测试高压GMAW电弧空间点的光谱数据,使用Boltzmann法和Saha热电离公式计算出测量点的电弧电离度,从而获得高压GMAW电弧电离度的分布特征及其随环境压力的变化特性.结果表明,随着环境压力增大,高压GMAW电弧电离度呈明显下降趋势,高压GMAW电弧电离度的减小意味着电弧空间中起导电作用的带电粒子比例减小,维持电弧稳定燃烧的难度增大,电弧稳定性下降.另外,焊接电
黑磷纳米片(Black Phosphorus nanosheets,BPNSs)具有广泛的应用前景,而关于BPNSs的安全性研究还十分匮乏.为探究BPNSs对水生生物的毒性作用,本研究通过液相剥离法制备得到厚
由于下轴肩的引入,双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中的材料流动行为较常规搅拌摩擦焊更为剧烈和复杂,显著影响接头力学性能.以2219铝合金为研究对象,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了BT-FSW过程三维热力耦合模型,并利用示踪粒子技术分析了焊接过程中材料的流动行为.结果表明,BT-FSW过程中的材料流动存在不同时性,靠近轴肩的材料先开始运动,且流动剧烈,随着逐渐远离轴肩位置,材料流动愈加滞后,但流动状态更加平稳;水平方向上前进侧材料作为剪切层内侧材料,绕搅拌针旋转后大部分沉积于搅拌头后方前进侧区域,而后
以SYSWELD有限元软件为平台,开发了基于瞬间热源的高效计算方法来模拟复杂铝合金结构的焊接残余应力.首先以6061铝合金平板堆焊接头为研究对象,分别采用移动热源和瞬间热源计算接头的焊接残余应力,对比两者的计算结果验证瞬间热源法的有效性.随后,将所开发的高效计算方法用于模拟6系铝合金复杂结构的焊接瞬态应力和残余应力,并将计算结果用于分析实际产品制造中开裂问题的原因,并提出了两种减缓和防止铝合金结构开裂的方案,即减小焊接热输入和增大开裂位置型材的板厚.结果表明,铝合金结构在焊接生产制造过程中发生开裂是由该位
以18Ni高强钢和高氮奥氏体不锈钢为丝材,采用等离子弧增材制造高强钢-高氮钢双金属交织结构,通过对高强钢-高氮钢双金属交织结构的微观组织观察、显微硬度及抗拉强度等力学性能试验研究了双金属交织结构的组织转变特征及其与力学性能关系.结果表明,在高氮钢区域显微组织主要为奥氏体等轴晶及树枝晶,高强钢区域为板条状马氏体.高强钢区域硬度变化范围为480~500 HV;高氮钢区域硬度变化范围为310~320 HV.拉伸试验结果表明,交织结构在x向抗拉强度均值为1092 MPa,略低于y向抗拉强度1189 MPa;x向断
设计一种石墨中温活性金属化和低温软钎焊方法,实现电导率传感器中石墨电极与漆包铜导线异质材料连接.通过采用Ag-Cu-Ti合金焊膏实现对石墨表面进行真空活性金属化,再采用Sn-Ag合金药芯焊丝低温钎焊石墨金属层与漆包铜导线;利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪对石墨金属层、石墨金属层/无氧铜反应界面的微观组织、相组成和元素扩散进行了分析,用万能拉伸机对石墨-无氧铜钎焊接头结合强度进行了测定.结果表明,Ag-Cu-Ti合金焊膏在石墨表面作用明显,生成TiC化合物组成的反应层;留在石墨表面的钎料层,厚度约为6