声明
摘要
符号说明
第1章绪论
1．1选题意义
1．2 22MnB5超高强钢板的焊接性
1．3激光焊接过程的研究现状
1．3．1激光焊接过程的实验研究现状
1．3．2激光焊接过程数值模拟的研究现状
1．4激光-GMAW复合焊接的研究现状
1．4．1激光-GMAW复合焊接的实验研究现状
1．4．2激光-GMAW复合焊接数值模拟的研究现状
1．5焊道成形缺陷的研究
1．7本文主要的研究内容
第2章摆动激光-GMAW复合焊接工艺实验
2．1实验材料与接头形式
2．2实验设备和方法
2．2．1摆动激光-GMAW复合焊接系统
2．2．2图像采集系统
2．2．3实验方法
2．3实验结果
2．3．1不同复合热源侧向位移条件下焊道成形和温度场特点
2．3．2不同焊接速度和激光摆动与否时焊道成形和温度场特点
2．4本章小结
第3章摆动激光-GMAW复合焊接模型的建立
3．2坐标系变换
3．3控制方程
3．4自由表面追踪VOF方程
3．5激光-GMAW复合热源的建立
3．5．1非对称电弧热源分布
3．5．2摆动激光热源分布
3．6 VOF追踪表面上面热源的转化和加载
3．6．1数学推导过程
3．6．2算例验证
3．7复合焊接过程熔池作用力
3．7．2电磁力
3．7．3表面张力
3．7．4浮力
3．8熔滴过渡
3．9物性参数
3．10几何模型和边界条件
3．10．2边界条件
3．11复合焊接过程温度场和流场的计算结果
3．11．1温度场演变
3．11．2流场演变
3．11．3模型验证
3．12对温度场和流场计算结果的讨论
3．12．1与工艺参数相关的结果分析
3．12．2指导工艺参数优化
3．13本章小结
第4章焊道成形缺陷形成机理的实验和模拟分析
4．1．1不均匀宽度、不连续焊道成形缺陷和熔池饲向流动
4．1．2未熔合焊道缺陷与熔池后向流动
4．2摆动激光-GMAW复合焊接模型的改进
4．2．1非对称电弧热源的改进
4．2．2熔滴过渡描述的改进
4．2．3边界条件的改进
4．3模型验证
4．3．1熔弛中心线上的叠度分布
4．3．2焊缝横截面形状
4．4模拟结果分析
4．4．1不同复合热源侧向位移条件下的温度场分布
4．4．2不同复合热源侧向位移条件下的流场分布
4．5本章小结
第5章小孔模式摆动激光焊接过程的温度场和流场
5．1光线追踪方法计算摆动激光热源
5．1．1激光光源面的能量分布形式
5．1．2光线在小孔壁面的反射和吸收
5．1．3光线追踪算法流程图
5．1．4光线追踪程序验证及实验
5．2几何模型和边界条件
5．2．2边界条件
5．3温度场和流场的模拟结果
5．3．1摆动小孔的三维动态演变
5．3．2横截面温度场分布
5．3．3横截面流场分布
5．4温度场和流场模拟结果的讨论
5．4．1摆动激光焊接过程的特点
5．4．2单独研究摆动激光焊接过程的意义
5．5本章小结
6．1结舱
6．2展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间已发表和撰写的论文
攻读博士学位期间参与的科研项目
