| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-19页 |
| 1.2.1 钛合金的应用现状及发展前景 | 第14-16页 |
| 1.2.2 钛合金薄板焊接方法的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.2.3 高效激光焊接的研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.4 激光焊接数值模拟的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3 前期背反射增效激光焊接方法简介 | 第19-20页 |
| 1.4 本文研究目的、内容及技术方案 | 第20-22页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第20-21页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第21页 |
| 1.4.3 技术方案 | 第21-22页 |
| 1.5 本章小结 | 第22-23页 |
| 第二章 钛合金薄板背反射激光焊接过程温度场模拟与分析 | 第23-31页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 温度场模拟前处理 | 第23-27页 |
| 2.2.1 有限元模型简化 | 第23页 |
| 2.2.2 ICEM建立模型 | 第23-24页 |
| 2.2.3 网格划分 | 第24页 |
| 2.2.4 定义单元类型 | 第24-25页 |
| 2.2.5 定义材料属性 | 第25页 |
| 2.2.6 边界条件 | 第25页 |
| 2.2.7 激光热源模型选择 | 第25-26页 |
| 2.2.8 UDF热源程序编写 | 第26-27页 |
| 2.3 温度场模拟结果及分析 | 第27-29页 |
| 2.3.1 温度场时程变化 | 第27-28页 |
| 2.3.2 扫描速度对温度场影响规律 | 第28-29页 |
| 2.3.3 功率对温度场影响规律 | 第29页 |
| 2.4 温度场模型验证 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 钛合金薄板背反射激光焊接流场模拟及分析 | 第31-40页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 焊接熔池流场模拟前处理 | 第31-33页 |
| 3.2.1 物理模型 | 第31-32页 |
| 3.2.2 热源模型 | 第32页 |
| 3.2.3 边界条件 | 第32页 |
| 3.2.4 参数设定 | 第32-33页 |
| 3.3 熔池匙孔相变模拟结果与分析 | 第33-35页 |
| 3.3.1 熔池匙孔时程相变 | 第33-34页 |
| 3.3.2 扫描速度对匙孔相变的影响 | 第34-35页 |
| 3.3.3 激光功率对匙孔相变的影响 | 第35页 |
| 3.4 熔池速度场模拟与分析 | 第35-39页 |
| 3.4.1 速度场时程变化 | 第35-36页 |
| 3.4.2 速度场流动机理探究 | 第36-37页 |
| 3.4.3 扫描速度对熔池速度场的影响 | 第37-38页 |
| 3.4.4 功率对熔池速度场的影响 | 第38-39页 |
| 3.5 本章小结 | 第39-40页 |
| 第四章 基于钛合金薄板温度场和流场模拟的凝固行为研究 | 第40-52页 |
| 4.1 引言 | 第40页 |
| 4.2 焊接的基础凝固理论 | 第40-41页 |
| 4.3 基于CA方法熔池的凝固结晶初步模拟 | 第41-45页 |
| 4.3.1 CA方法基本原理 | 第41-42页 |
| 4.3.2 数学模型 | 第42-43页 |
| 4.3.3 初始参数定义 | 第43-44页 |
| 4.3.4 模拟计算流程 | 第44-45页 |
| 4.4 模拟结果及分析 | 第45-49页 |
| 4.4.1 柱状晶模拟结果及分析 | 第45-47页 |
| 4.4.2 等轴晶模拟结果及分析 | 第47-49页 |
| 4.4.3 熔池凝固组织的最终预测 | 第49页 |
| 4.5 钛合金薄板背反射激光焊接试验的验证与分析 | 第49-51页 |
| 4.5.1 熔池的柱状晶与等轴晶的验证 | 第49-50页 |
| 4.5.2 熔池整体枝晶形貌验证 | 第50-51页 |
| 4.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 第五章 电场辅助背反射激光焊接成形优化的探索研究 | 第52-63页 |
| 5.1 引言 | 第52页 |
| 5.2 电场辅助背反射激光焊接原理 | 第52-53页 |
| 5.3 电场辅助背反射激光焊接试验夹具设计 | 第53-56页 |
| 5.3.1 夹具功能要求及设计思路 | 第53-54页 |
| 5.3.2 夹具绝缘材料选择 | 第54页 |
| 5.3.3 夹具的二维整体设计 | 第54-56页 |
| 5.3.4 夹具的三维建模 | 第56页 |
| 5.3.5 夹具的制造装配 | 第56页 |
| 5.4 电场辅助背反射激光焊接试验方案 | 第56-58页 |
| 5.4.1 实验材料 | 第56-57页 |
| 5.4.2 试验平台 | 第57页 |
| 5.4.3 试样表面处理 | 第57页 |
| 5.4.4 气体保护 | 第57-58页 |
| 5.4.5 试验方案表 | 第58页 |
| 5.5 实验结果分析 | 第58-62页 |
| 5.5.1 辅助电场对焊缝宏观形貌的影响 | 第58-61页 |
| 5.5.2 辅助电场对焊缝微观形貌的影响 | 第61-62页 |
| 5.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 第六章 电场辅助背反射激光焊焊接头组织性能测试 | 第63-70页 |
| 6.1 引言 | 第63页 |
| 6.2 焊接接头微观组织的观察与分析 | 第63-66页 |
| 6.2.1 辅助电场对焊缝晶粒大小的影响 | 第63-65页 |
| 6.2.2 辅助电场对焊缝显微组织的影响 | 第65-66页 |
| 6.3 焊接接头力学性能测试与分析 | 第66-69页 |
| 6.3.1 拉伸性能测试方法及结果分析 | 第66-68页 |
| 6.3.2 硬度测试方法及结果分析 | 第68-69页 |
| 6.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第七章 总结与展望 | 第70-73页 |
| 7.1 全文总结 | 第70-71页 |
| 7.2 本文的创新点 | 第71页 |
| 7.3 后继研究工作展望 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 | 第78页 |