本文通過分析超聲輔助MIG復合焊接特性,熔滴受力以及熔滴過渡數(shù)值模擬理論,并結合磁流體動力學理論以及Navier-Stokes方程,利用UDF（User Define Function）二次開發(fā)程序對超聲輔助MIG焊接（U-MIG）以及常規(guī)MIG（Melt Inert-Gas Welding）焊接熔滴過渡進行數(shù)值模擬。通過建立外加超聲振動作用下的MIG焊接熔滴數(shù)學模型,探究了超聲振動作用下MIG焊接熔滴形態(tài)、過渡頻率等特點,分析了超聲振動對MIG焊接熔滴過渡的影響規(guī)律和機理,對進一步發(fā)展復合焊接方法,提升薄板焊接技術具有重要的理論意義和實用價值,并為實際生產焊接工藝的制定提供理論指導與參考。首先,本文利用ANSYS18.0軟件的Geometry模塊建立超聲輔助MIG焊熔滴過渡模型,借助流體分析模塊Fluent軟件的外置接口 UDF（User Define Function）進行二次開發(fā)程序建立熔滴過渡模型。其次,在超聲參數(shù)一定的情況下,利用FLUENT計算了在多組電流下的熔滴過渡數(shù)據(jù),分析了三種不同熔滴過渡模式下的熔滴在分離前后不同時刻的形貌,探討超聲振動對熔滴過渡的影響機制,以及通過... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１，］電弧焊過程中對工件施加超聲示意圖??［２２］—

?第１章緒論???個是去除氣泡。前期的研宄發(fā)現(xiàn)超聲波釬焊有利于釬劑的潤濕鋪展，增強焊接??接頭的質量。根據(jù)田納西州大學學者Ｙ．ｃｕｉ等人研宄成果表明，在焊接過程中??采用外加輔助超聲振動，以縱向施加超聲振動的方法，超聲振動會使得熔化金??屬快速結晶，全部焊接接頭區(qū)域快速凝固熔合，晶粒細化有利于焊接接頭力學??性能大幅度提高，如圖】．２所示。與此同時，國內學者Ｗｅｎ－Ｌｏｎｇ?Ｄａｉ［２４］等人在??焊接過程中以同樣的方式施加超聲振動，通過觀察和分析超聲波在焊接過程中??的傳播途徑和反射過程中對焊接的接頭影響，研宄發(fā)現(xiàn)超聲振動有利于焊接接??頭晶粒細化，物理性能增強，如圖１．３所示。??ｍｍ??圖１．２常規(guī)焊接與超聲波輔助焊接接頭對比??畫圖??圖１．３常規(guī)焊接與超聲波輔助焊接鋁合金焊縫晶粒組織對比??在焊接過程中根據(jù)不同學者針對于施加超聲方式提出了不一樣的方式，主??流方式有兩種：一種是由清華大學學者吳敏聲提出通過電弧激發(fā)超聲的方式進??行對超聲耦合，并取得了一定的研究成果。研宄發(fā)現(xiàn)電弧超聲不僅有助于細化??焊接接頭晶粒組織，改善了焊接接頭的應力分布，還延長了焊接接頭的疲勞壽??命。研究還發(fā)現(xiàn)電弧超聲的產生僅與焊接外加激勵源特性和電弧等離子體高頻??特性有關。該學者還對不同焊接工件材料和焊接方式（ＴＩＧ焊、ＭＩＧ焊、Ｃ０２??３??

?第１章緒論???個是去除氣泡。前期的研宄發(fā)現(xiàn)超聲波釬焊有利于釬劑的潤濕鋪展，增強焊接??接頭的質量。根據(jù)田納西州大學學者Ｙ．ｃｕｉ等人研宄成果表明，在焊接過程中??采用外加輔助超聲振動，以縱向施加超聲振動的方法，超聲振動會使得熔化金??屬快速結晶，全部焊接接頭區(qū)域快速凝固熔合，晶粒細化有利于焊接接頭力學??性能大幅度提高，如圖】．２所示。與此同時，國內學者Ｗｅｎ－Ｌｏｎｇ?Ｄａｉ［２４］等人在??焊接過程中以同樣的方式施加超聲振動，通過觀察和分析超聲波在焊接過程中??的傳播途徑和反射過程中對焊接的接頭影響，研宄發(fā)現(xiàn)超聲振動有利于焊接接??頭晶粒細化，物理性能增強，如圖１．３所示。??ｍｍ??圖１．２常規(guī)焊接與超聲波輔助焊接接頭對比??畫圖??圖１．３常規(guī)焊接與超聲波輔助焊接鋁合金焊縫晶粒組織對比??在焊接過程中根據(jù)不同學者針對于施加超聲方式提出了不一樣的方式，主??流方式有兩種：一種是由清華大學學者吳敏聲提出通過電弧激發(fā)超聲的方式進??行對超聲耦合，并取得了一定的研究成果。研宄發(fā)現(xiàn)電弧超聲不僅有助于細化??焊接接頭晶粒組織，改善了焊接接頭的應力分布，還延長了焊接接頭的疲勞壽??命。研究還發(fā)現(xiàn)電弧超聲的產生僅與焊接外加激勵源特性和電弧等離子體高頻??特性有關。該學者還對不同焊接工件材料和焊接方式（ＴＩＧ焊、ＭＩＧ焊、Ｃ０２??３??

【參考文獻】：
期刊論文
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[8]GMAW焊接熔滴過渡模型的研究進展[J]. 栗卓新,張征,劉海云.  中國機械工程. 2007(12)
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碩士論文
[1]基于ANSYS的AZ31B DE-GMAW數(shù)值模擬[D]. 張朝陽.南昌大學 2015
[2]基于磁控技術MIG焊接熔滴行為的模擬研究[D]. 王小偉.南昌航空大學 2013



本文編號：2995192