| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第13-36页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 单电源型双面弧焊工艺的研究现状 | 第14-19页 |
| 1.2.1 PAW-TIG | 第15-18页 |
| 1.2.2 TIG-TIG | 第18-19页 |
| 1.3 双电源型双面弧焊工艺的研究现状 | 第19-27页 |
| 1.3.1 TIG-MIG | 第19-20页 |
| 1.3.2 TIG-TIG | 第20-21页 |
| 1.3.3 MAG-MAG | 第21-22页 |
| 1.3.4 激光-TIG | 第22-27页 |
| 1.4 双面弧焊技术的应用现状 | 第27-28页 |
| 1.5 复合弧焊方法的研究现状 | 第28-31页 |
| 1.6 当前研究存在的问题 | 第31-33页 |
| 1.7 课题研究内容和总体方案 | 第33-36页 |
| 1.7.1 研究内容 | 第33-34页 |
| 1.7.2 总体研究方案 | 第34-36页 |
| 2 双面同轴TIG焊系统构建与工艺特性分析 | 第36-72页 |
| 2.1 试验材料、系统与流程 | 第36-42页 |
| 2.1.1 试验材料 | 第36页 |
| 2.1.2 双面同轴TIG焊系统 | 第36-37页 |
| 2.1.3 双面同轴TIG焊控制模块 | 第37-39页 |
| 2.1.4 电弧与熔池视觉传感模块 | 第39-40页 |
| 2.1.5 试验流程 | 第40页 |
| 2.1.6 微观组织表征 | 第40-42页 |
| 2.1.7 力学性能检测 | 第42页 |
| 2.2 铝合金双面同轴TIG焊工艺特性 | 第42-57页 |
| 2.2.1 焊接接头形貌特征 | 第44-45页 |
| 2.2.2 接头几何特征参数定义 | 第45-46页 |
| 2.2.3 工艺参数对焊缝成形的影响规律 | 第46-52页 |
| 2.2.4 热量分配对接头形貌的影响规律 | 第52-57页 |
| 2.2.5 优化工艺参数 | 第57页 |
| 2.3 高氮钢双面同轴TIG焊工艺特性 | 第57-63页 |
| 2.3.1 纯氩保护高氮钢焊接工艺试验 | 第58-60页 |
| 2.3.2 氮氩二元保护高氮钢焊接工艺试验 | 第60页 |
| 2.3.3 氮气对电弧电压的影响规律 | 第60-61页 |
| 2.3.4 保护气中氮气比例对焊缝成形的影响 | 第61-63页 |
| 2.4 双面同轴TIG焊变形与缺陷分析 | 第63-70页 |
| 2.4.1 焊接变形分析 | 第63-64页 |
| 2.4.2 气孔问题分析 | 第64-68页 |
| 2.4.3 驼峰问题分析 | 第68-70页 |
| 2.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 3 双面同轴TIG焊熔透模式和电弧、熔池行为研究 | 第72-101页 |
| 3.1 双面同轴TIG焊焊缝成形特征 | 第72-75页 |
| 3.1.1 铝合金成形特征 | 第72-73页 |
| 3.1.2 高氮钢成形特征 | 第73-75页 |
| 3.2 双面同轴TIG焊熔透模式 | 第75-83页 |
| 3.2.1 双面同轴TIG熔入焊“公共熔池”形成机理 | 第76-77页 |
| 3.2.2 双面同轴TIG焊熔池穿孔机制 | 第77-80页 |
| 3.2.3 “小孔”不稳定的力学原因 | 第80-81页 |
| 3.2.4 双面同轴TIG焊熔透模式的转化与控制 | 第81-83页 |
| 3.3 双面同轴TIG焊电弧形态基本特征 | 第83-90页 |
| 3.3.1 铝合金电弧形态特征 | 第84-88页 |
| 3.3.2 高氮钢电弧形态特征 | 第88-90页 |
| 3.4 影响电弧形态和熔池行为的主要因素 | 第90-100页 |
| 3.4.1 液态金属物性参数对熔池行为的影响规律 | 第90-91页 |
| 3.4.2 电流形式对电弧和熔池行为的影响规律 | 第91-96页 |
| 3.4.3 保护气成分对电弧形态的影响规律 | 第96-100页 |
| 3.5 本章小结 | 第100-101页 |
| 4 双面同轴TIG焊熔池力学行为分析 | 第101-116页 |
| 4.1 双面同轴TIG焊熔池力学模型分析 | 第101-110页 |
| 4.1.1 双面同轴TIG立焊熔池受力分析 | 第101-105页 |
| 4.1.2 双面同轴TIG平-仰焊熔池受力分析 | 第105-108页 |
| 4.1.3 双面同轴TIG横焊熔池受力分析 | 第108-110页 |
| 4.1.4 不同焊接位置的成形质量分析 | 第110页 |
| 4.2 双面同轴TIG焊电弧力变化规律 | 第110-114页 |
| 4.2.1 双面同轴TIG焊电弧力定量分析 | 第110-111页 |
| 4.2.2 铝合金双面同轴焊电弧力变化规律 | 第111-112页 |
| 4.2.3 高氮钢双面同轴焊电弧力变化规律 | 第112-113页 |
| 4.2.4 两种材料焊接电弧力对比 | 第113-114页 |
| 4.3 双面同轴TIG焊熔池内部金属流动行为分析 | 第114-115页 |
| 4.4 本章小结 | 第115-116页 |
| 5 双面同轴TIG焊热量传输特性研究 | 第116-137页 |
| 5.1 双面同轴TIG焊温度场数值模拟 | 第116-127页 |
| 5.1.1 有限元模型的建立 | 第117-118页 |
| 5.1.2 铝合金温度场模拟 | 第118-124页 |
| 5.1.3 高氮钢温度场模拟 | 第124-127页 |
| 5.2 能量利用率分析 | 第127-131页 |
| 5.2.1 熔化效率的定义 | 第127-128页 |
| 5.2.2 双面同轴TIG立焊熔化效率 | 第128-130页 |
| 5.2.3 双面同轴TIG平-仰焊熔化效率 | 第130-131页 |
| 5.3 双面同轴TIG焊传热机理 | 第131-136页 |
| 5.3.1 热量集聚效应 | 第132-133页 |
| 5.3.2 热量增益效应 | 第133-135页 |
| 5.3.3 温度场叠加原理 | 第135-136页 |
| 5.4 本章小结 | 第136-137页 |
| 6 双面同轴TIG焊接头微观组织与力学性能分析 | 第137-154页 |
| 6.1 铝合金双面同轴TIG立焊接头微观组织与力学性能 | 第137-143页 |
| 6.1.1 铝-镁合金相图 | 第137页 |
| 6.1.2 微观组织 | 第137-138页 |
| 6.1.3 接头成分分析 | 第138-141页 |
| 6.1.4 接头力学性能 | 第141-143页 |
| 6.2 铝合金双面同轴TIG平-仰焊接头力学性能 | 第143-145页 |
| 6.2.1 拉伸性能 | 第144-145页 |
| 6.2.2 显微硬度分布规律 | 第145页 |
| 6.3 高氮钢双面同轴TIG立焊接头微观组织与力学性能 | 第145-153页 |
| 6.3.1 纯氩保护下高氮钢接头含氮量与拉伸性能 | 第145-147页 |
| 6.3.2 焊缝含氮量变化规律 | 第147-148页 |
| 6.3.3 微观组织与物相分析 | 第148-152页 |
| 6.3.4 氮气比例对接头硬度的影响 | 第152-153页 |
| 6.4 本章小结 | 第153-154页 |
| 7 结论与创新点 | 第154-156页 |
| 7.1 结论 | 第154-155页 |
| 7.2 创新点 | 第155-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |
| 参考文献 | 第157-165页 |
| 附录 | 第165页 |
