导读:本文包含了凝固裂纹论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:激光材料加工,AA6013铝合金,凝固裂纹,影响因子
凝固裂纹论文文献综述
赵北明,王小杰,韩振宇,刘春景,仇丹丹[1]（2019）在《AA6013铝合金光纤激光焊凝固裂纹影响因子研究》一文中研究指出凝固裂纹是汽车用铝合金AA6013在激光焊过程中极易形成的一种焊接缺陷。为了提高焊接质量,文中对AA6013铝合金高功率光纤激光焊时的凝固裂纹影响因子开展了系统研究。通过分析激光功率、焊接速度、焊缝位置等不同影响因子下的凝固裂纹敏感性,利用响应面优化法的Box-Behnken Design (BBD)建立了裂纹率与影响因子关系的相应模型,获得了关键参量,从而能够有效控制凝固裂纹的萌生。最后,利用光学显微镜和扫描电子显微镜对凝固裂纹的形貌特征进行了观察,发现Al与Mg2Si, Al2Cu形成的低熔点共晶体是6013铝合金焊接凝固裂纹产生的冶金因素。本研究结果可为抑制铝合金光纤激光焊过程中的凝固裂纹提供试验依据。(本文来源于《焊接技术》期刊2019年07期）
蔡小莉[2]（2019）在《基于有限差分的奥氏体钢焊接凝固裂纹计算分析》一文中研究指出提出奥氏体不锈钢焊接凝固裂纹预测的计算策略,建立阶梯模型,并分析其在焊接凝固裂纹预测过程中的数值稳定性和收敛性。研究发现,阶梯模型的二维偏析计算接近凝固裂纹的物理行为,且具有最佳的数值稳定性和收敛性。对阶梯模型的算法进一步优化,解决焊接凝固过程中凝固时间、温度和枝晶生长模型引起的计算误差问题。结合横向可变拘束裂纹实验的裂纹敏感性评估结果,验证所建立的优化阶梯模型用于焊接凝固裂纹敏感性预测的有效性,其误差为30%左右。(本文来源于《计算机应用与软件》期刊2019年02期）
王小杰[3]（2015）在《Al-Mg-Si合金激光焊接凝固裂纹形成机理研究》一文中研究指出Al-Mg-Si合金由于其在成形性、材料强度以及减轻结构重量等方面独具优势,深受航空航天工业和汽车工业的青睐。近年来,随着高效激光焊接方法的出现和应用,为实现高强铝合金材料的连接提供了新的途径。激光焊接由于其柔性好、能量密度高、焊接速度快、热影响区窄等优势,能够有效控制焊接过程的热输入和热影响区宽度,从而抑制了焊接接头的强度软化现象。但是,焊接过程中的凝固裂纹问题仍然是铝合金激光焊接的一大瓶颈,迄今为止没有得到很好的解决。因此,研究Al-Mg-Si合金激光焊接凝固裂纹的形成机制以及建立相应的数学预测模型,对于凝固裂纹的预防以及获得优质高效的铝合金焊接结构具有重要的指导意义和应用价值。本文搭建了焊接凝固裂纹敏感性试验平台,采用表面裂纹长度与焊缝长度的比值表征凝固裂纹敏感性,研究了主要激光焊接工艺参数(激光功率、焊接速度、焊缝与工件边缘距离)对6013铝合金凝固裂纹敏感性的影响规律。试验结果表明,增大激光功率会增大凝固裂纹敏感性,提高焊接速度和增加焊缝与工件边缘距离可以有效降低凝固裂纹敏感性。为了体现焊接工艺参数对凝固裂纹的耦合影响,基于响应面优化法建立了铝合金激光焊接凝固裂纹率的数学模型:HC=-1554.1+11.2L+606.7P+346.5V-16.3LP+10.9LV-140.3PV。本文设计了不同拘束类型(单边拘束、双边拘束)下,拘束强度对凝固裂纹萌生与扩展影响的工艺实验。结果表明,与无拘束状态相比,单边拘束促进凝固裂纹的萌生和扩展,并且这种促进作用随着拘束强度的增大而增大;与无拘束状态相比,双边拘束能够有效阻碍裂纹的扩展。机械拘束阻碍金属的凝固收缩,在熔池尾部的脆性温度区间内引起额外的拉伸机械应变是影响裂纹萌生的主要原因。机械拘束引起的拉伸拘束应力在促进裂纹尖端张开的同时;夹具本身却会阻碍裂纹尖端的张开,拘束对裂纹扩展的影响是两者竞争的结果。通过高速摄影观察和金相分析,研究了6013铝合金凝固裂纹的萌生和扩展路径。在本文采用的焊接工艺条件下,发现6013铝合金凝固裂纹首先萌生于焊缝焊趾处的柱状晶区域,沿着柱状晶晶界向中心扩展形成中心裂纹,随后沿着焊缝中心持续扩展。利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对凝固裂纹萌生与扩展处的断口形貌和成分进行了分析,发现凝固裂纹断口被富含Mg、Si和Cu元素的液膜覆盖。利用Jmat Pro软件计算了6013铝合金的凝固过程,分析得到了构成液膜的低熔点共晶体的组成。冶金分析表明,6013铝合金凝固裂纹的萌生和扩展是由于晶间液膜的断裂;同时,熔融金属的回流不能弥补开裂引起。基于热弹塑性理论建立了6013铝合金光纤激光焊接过程应力应变场有限元模型。焊接过程应力应变场模型需要恰当的考虑铝合金的高温力学性能、熔池中液态金属的应力松弛状态以及焊缝金属的凝固收缩效应。通过与实验对比,验证了模型的可靠性。基于焊接过程应力应变模型,提出了6013铝合金凝固裂纹萌生和扩展的宏观力学判据。脆性温度区间内的机械应变和累积位移量是衡量裂纹萌生和扩展敏感性的重要因素。机械应变越大,凝固裂纹越容易萌生;累积位移量越大,凝固裂纹越容易扩展。利用所建立的焊接过程应力应变模型,定量分析了凝固裂纹扩展路径,拘束类型以及焊缝与工件边缘距离对凝固裂纹萌生和扩展的影响。建立了微观应力应变场有限元模型,计算了液膜存在情况下的局部应力应变分布。模拟结果表明,液膜区域的局部应变约为固相枝晶应变的103倍数量级,柱状晶液膜处的应变集中是造成液膜断裂的重要原因。基于质量守恒和平面均质流体渗流公式推导了晶间液膜内压降的计算公式,分析了晶间压降模型在焊接中的应用。从微观角度出发,诠释了6013铝合金凝固裂纹萌生的微观机制:晶间液膜中的压降达到形成空穴的临界压降,液膜断裂引起凝固裂纹的萌生。利用柱状晶局部应变模型和晶间压降公式计算了不同焊接速度下凝固裂纹的敏感性,得到了6013铝合金激光焊接凝固裂纹萌生的临界条件。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-05-01）
刘铎,郎波,孙大千,袁世东[4]（2014）在《镁合金电阻点焊凝固裂纹机理》一文中研究指出为了获得高性能的镁合金电阻点焊接头,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪研究了点焊接头裂纹的形成机理.结果表明,结晶裂纹的形成,主要与Al和Mn元素偏析造成的晶间低熔点液态薄膜,以及冷却过程中产生的拉伸应力有关.点焊参数(热输入)对熔核结晶裂纹敏感性有很大的影响.热输入增加将增大由熔核收缩引起的拉伸应力,增加原子偏析浓度进而降低液态薄膜熔点,以致于延长拉伸应力的作用时间.因此,应该选择相对低的热输入来降低点焊接头的凝固裂纹敏感性.(本文来源于《焊接学报》期刊2014年05期）
董志波,马瑞,王勇,占小红,魏艳红[5]（2011）在《焊接凝固裂纹数值模拟与预测系统后处理设计》一文中研究指出设计了叁维焊接凝固裂纹的数值模拟与预测软件系统,使普通的焊接技术人员可以简便地实现焊接凝固裂纹的数值模拟与预测.系统由叁部分组成:前处理、后处理和凝固裂纹预测部分.文中利用工程应用软件的图形函数和矩阵运算函数库对系统后处理进行了设计,实现了对前处理模拟结果的数据处理,处理后的结果以平面曲线、云纹图和叁维立体图的形式提供给用户;凝固裂纹预测部分将横向可调拘束试验得到的材料凝固塑性曲线处理,回归成材料的凝固裂纹阻力曲线,并与系统计算得到的凝固裂纹驱动力曲线进行对比,从而实现对焊接过程中凝固裂纹问题的预测.(本文来源于《焊接学报》期刊2011年03期）
李昊,黄安国,李颉,汪永阳,李志远[6]（2010）在《激光焊接ZL114A铝合金凝固裂纹研究》一文中研究指出为了研究合金元素对ZL114A铝合金凝固裂纹的影响,采用3种不同成分的铝合金焊丝,向焊缝中添加合金元素。分析各种合金元素对焊接ZL114A薄板所产生的凝固裂纹的敏感性的影响,并进行了理论分析和实验验证。试验结果表明,焊后产生的凝固裂纹附近主要含Al,Mg以及Si这3种合金元素。Mg和Si元素的富集导致在凝固结晶时,在柱状晶边界形成了低熔点共晶Al-Si或Mg-Si,Al-Mg_2Si,这些低熔共晶与ZL114A铝合金凝固裂纹产生紧密相关。这一结果对研究激光焊接ZL114A凝固裂纹冶金因素的研究是有帮助的。(本文来源于《激光技术》期刊2010年02期）
董志波,占小红,魏艳红,卢亚峰,郭萍[7]（2009）在《焊接凝固裂纹叁维数值模拟与预测系统的前处理设计》一文中研究指出设计了叁维焊接凝固裂纹的数值模拟与预测软件系统,使普通的焊接技术人员可以简便地实现焊接凝固裂纹的数值模拟与预测.系统由叁部分组成:前处理,后处理和凝固裂纹预测部分.其中系统的前处理可以帮助用户选择接头类型,对接头进行网格剖分,输入材料性能参数、焊接工艺条件以及力学边界条件等,并自动以MSC.Marc命令流的形式存储成MSC.Marc的过程文件.依据生成的过程文件,自行连接MSC.Marc有限元软件,对焊接凝固裂纹的温度场和应力、应变场进行数值模拟计算,并存储模拟结果,为后处理做准备.(本文来源于《焊接学报》期刊2009年08期）
李昊[8]（2009）在《铝合金激光焊接凝固裂纹判据的研究》一文中研究指出随着激光器功率的提高,激光焊接铝合金得到较为广泛运用。然而,在激光焊接铝合金时,容易产生热裂纹。为了防止在激光焊接铝合金所产生的热裂纹,一般从工艺因素以及冶金因素两方面进行考虑。本文通过引入焊缝元素当量的概念,建立铝合金凝固裂纹判据。通过对纯铝板以及ZL114A铝合金,在同一种焊接工艺下进行激光填粉焊接,从冶金因素角度研究了各种元素对这两种材料所产生凝固裂纹的影响。通过能谱分析,得到裂纹断口附近的元素含量。根据所测得元素含量,类比碳当量表达式,以元素含量作为输入,凝固裂纹敏感系数K作为输出,利用数学回归以及BP人工神经网络进行建模,并对这两种模型进行比较。利用MATLAB对所测得的数据进行回归对两种材料能得到如下硅当量表达式,对纯铝板: -5 2.9 K = Si + 0.29 O + 4.03 Mg - 5.3 Fe - 19.33C u+ 3.17,对于ZL114A铝合金:21.98 K = Si + 0.92C u + 1.77O - 2.27 Mg - 0.82 Fe- 8.7。分析以上表达式得到:对于纯铝板所产生的凝固裂纹,硅以及镁元素的能降低裂纹的产生,而铁以及铜元素是促进裂纹的生成,尤其是铜元素。对于ZL114A铝合金所产生的凝固裂纹,其中镁元素抑制裂纹的产生,降低裂纹倾向性,而硅、氧以及铜元素是促进裂纹的生成。而经过训练的BP人工神经网络模型只能较好的预测所产生的裂纹敏感系数,并且不是很稳定。通过比较所建立的硅当量表达式和BP人工神经网络的预测能力发现:焊缝元素当量表达式能较为精确的预测纯铝板以及ZL114A铝合金焊缝中是否产生凝固裂纹,而BP人工神经网络能更加准确地预测凝固裂纹敏感系数K。因此,将所建立的模型综合起来考虑,能得到较为全面的分析结果。(本文来源于《华中科技大学》期刊2009-05-01）
王国辉,费新华[9]（2009）在《大线能量埋弧焊凝固裂纹的产生及预防》一文中研究指出通过介绍大线能量双丝和叁丝埋弧焊时焊缝中出现的凝固裂纹缺陷的原因和机理,讨论分析了焊接线能量、焊丝和焊剂的化学成分、焊接工艺等因素对大线能量埋弧焊缝焊接缺陷产生的影响,提出预防大线能量埋弧焊缝中凝固裂纹的防止措施。通过与钢厂和焊丝厂联合进行试验调试和测试,开发出适用于大线能量叁丝埋弧焊焊接用新型Mn-Si-Ni系焊丝,确保叁丝埋弧焊缝金属性能满足要求,同时避免焊接过程结晶裂纹的出现。(本文来源于《施工技术》期刊2009年03期）
黄嗣罗,陈宗强[10]（2007）在《SA335 P91炉管全位置对接焊根部凝固裂纹应力-应变场叁维有限元数值模拟》一文中研究指出基于有限元分析软件ANSYS,对SA335 P91炉管全位置对接打底焊温度场和应力一应变场进行了叁维数值模拟。建立了焊接瞬态温度场和应力一应变场叁维移动热源模型,得到了全位置焊时左右焊道交汇处(90°)的瞬态轴向应力和环向应力分布以及应力-应变随时间变化的规律:在闭合小孔区内表面的轴向和环向应力均为拉伸应力,且环向应力比轴向应力大,并有明显的边缘应力效应;该处在高温凝固阶段的瞬态应力随小孔停留时间的延长和焊接电流的增大而减小。与之相反,其等效应变的变化则随之增大,这是造成打底焊时在小孔闭合区容易产生凝固裂纹的主要原因之一。(本文来源于《乙烯工业》期刊2007年04期）
凝固裂纹论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
提出奥氏体不锈钢焊接凝固裂纹预测的计算策略,建立阶梯模型,并分析其在焊接凝固裂纹预测过程中的数值稳定性和收敛性。研究发现,阶梯模型的二维偏析计算接近凝固裂纹的物理行为,且具有最佳的数值稳定性和收敛性。对阶梯模型的算法进一步优化,解决焊接凝固过程中凝固时间、温度和枝晶生长模型引起的计算误差问题。结合横向可变拘束裂纹实验的裂纹敏感性评估结果,验证所建立的优化阶梯模型用于焊接凝固裂纹敏感性预测的有效性,其误差为30%左右。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
凝固裂纹论文参考文献
[1].赵北明,王小杰,韩振宇,刘春景,仇丹丹.AA6013铝合金光纤激光焊凝固裂纹影响因子研究[J].焊接技术.2019
[2].蔡小莉.基于有限差分的奥氏体钢焊接凝固裂纹计算分析[J].计算机应用与软件.2019
[3].王小杰.Al-Mg-Si合金激光焊接凝固裂纹形成机理研究[D].上海交通大学.2015
[4].刘铎,郎波,孙大千,袁世东.镁合金电阻点焊凝固裂纹机理[J].焊接学报.2014
[5].董志波,马瑞,王勇,占小红,魏艳红.焊接凝固裂纹数值模拟与预测系统后处理设计[J].焊接学报.2011
[6].李昊,黄安国,李颉,汪永阳,李志远.激光焊接ZL114A铝合金凝固裂纹研究[J].激光技术.2010
[7].董志波,占小红,魏艳红,卢亚峰,郭萍.焊接凝固裂纹叁维数值模拟与预测系统的前处理设计[J].焊接学报.2009
[8].李昊.铝合金激光焊接凝固裂纹判据的研究[D].华中科技大学.2009
[9].王国辉,费新华.大线能量埋弧焊凝固裂纹的产生及预防[J].施工技术.2009
[10].黄嗣罗,陈宗强.SA335P91炉管全位置对接焊根部凝固裂纹应力-应变场叁维有限元数值模拟[J].乙烯工业.2007