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钢/铝异种金属激光深熔焊接数值模拟与实验研究  
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【英文题名】 Numerical Simulation And Experimental Study on Deep Penetration Laser Welding of Dissimilar Metal Aluminum/Steel
【作者】 杨洪亮;
【导师】 金湘中;
【学位授予单位】 湖南大学;
【学科专业名称】 机械工程
【学位年度】 2015
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 湖南大学
【网络出版投稿时间】 2015-12-22
【关键词】 激光焊接技术; 温度场模拟; 钢/铝异种金属; 焊接工艺试验;
【英文关键词】 Laser welding; Temperature field; Numerical simulation; Dissimilar metals steel and aluminum; Welding experiment;
【中文摘要】 节能、环保和安全是未来汽车工业的发展方向。汽车轻量化是实现这些要求的重要技术途径之一。目前实现汽车轻量化的主要措施是大量高强度轻质材料的使用,如铝合金、镁合金、塑料及复合材料等。这导致汽车工业中异种金属的连接越来越多,因此必须掌握钢/铝等异种金属的连接工艺以满足应用的要求。但是钢与铝的物理和化学性能存在着巨大的差异,这导致钢/铝异种金属焊接存在着巨大的技术难点。本文分析了钢/铝异种金属焊接的难点和问题。对焊接温度场进行了模拟仿真,以优化焊接工艺。对钢/铝异种金属激光深熔焊接进行了工艺试验。首先,论述了激光焊接技术的作用机理、特点及其应用,分析了钢/铝异种金属焊接和计算机模拟仿真的研究现状。其次,搭建了钢/铝异种金属激光深熔焊接的实验平台,确定了焊接工艺参数。再次,对钢/铝异种金属激光深熔焊接进行了模拟仿真研究。采用ANSYS软件进行焊接温度场的数值模拟,经建立几何模型、网格划分、加载热源模型、确定边界条件、后处理等一系列步骤得到了焊接温度场。基于模拟仿真得到的焊接过程中不同时刻的温度场分布云图和焊接试件表面结点的焊接热循环曲线,分析了激光功率和焊接速度等焊接工艺参数对温度场的影响规律。通过模拟仿真结果与实验结...
【英文摘要】 Energy saving, environmental protection and safety are the future development direction of automobile industry. Automobile lightening is one of the important technologies to meet these requirements. The main measures to achieve lightweight of automobile at present is the use of a large number of high-strength and light-weight materials such as aluminum alloys, magnesium alloys, plastic and composite materials,which trigger the extensive application of connection technology of dissimilar metals in automobile...
【更新日期】 2017-02-20

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