低频振荡扫描激光焊接铝合金薄板温度场数值模拟

低频振荡扫描激光焊接铝合金薄板温度场数值模拟

论文摘要

以2 mm厚7075-T6铝合金薄板为研究对象,建立了低频余弦振荡扫描激光焊接传热模型,通过数值模拟得到其焊接温度场。对比研究了焊接工艺参数对传统激光焊接和低频振荡扫描激光焊接温度场的影响规律。研究结果表明,传统激光焊接温度场呈完全对称分布,焊接温度呈现连续上升规律;而低频振荡扫描激光焊接温度场则为不对称分布,焊接温度则呈现波动上升规律;在相同的激光功率和焊接速度下,前者的熔池最高温度及升温速率显著大于后者。在低频振荡扫描激光焊接中,升温速率随振荡频率和振幅的增大而降低;熔池最高温度随振幅的增大而降低,熔池宽度则随振幅的增大而增大。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 振荡扫描激光焊接传热模型的建立
  •   1.1 余弦振荡扫描激光焊接原理
  •   1.2 热分析理论
  •     1.2.1 焊接模型的假设
  •     1.2.2 激光热源模型
  •     1.2.3 控制方程的建立
  •     1.2.4 初始条件与边界条件
  •       1.2.4.1 初始条件
  •       1.2.4.2 边界条件
  • 2 焊接温度场数值模拟
  •   2.1 材料热物性参数
  •   2.2 几何模型的建立及网格的划分
  •   2.3 激光焊接方式对温度场的影响
  •     2.3.1 非振荡扫描激光焊接温度场
  •     2.3.2 振荡扫描激光焊接温度场
  •   2.4 工艺参数对振荡扫描激光焊接温度场的影响
  •     2.4.1 激光功率对焊接温度场的影响
  •     2.4.2 焊接速度对焊接温度场的影响
  •     2.4.3 振荡频率对焊接温度场的影响
  •     2.4.4 振荡幅值对焊接温度场的影响
  • 3 模型的试验验证
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吴思根,周昕宇,蒋志伟,金湘中

    关键词: 激光焊接,数值模拟,低频振荡扫描,铝合金

    来源: 应用激光 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

    基金: 国家重点研发计划资助项目(项目编号:2018YFB1107802)

    分类号: TG457.14

    DOI: 10.14128/j.cnki.al.20193903.440

    页码: 440-447

    总页数: 8

    文件大小: 1897K

    下载量: 207

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