Q235和镀锌钢板氩弧钎焊电弧形态及其比热流分布对比分析

在电弧钎焊的高速摄像中发现Q235钢和镀锌钢板的电弧呈现不同的电弧形态,在相同钎焊参数下镀锌钢板电弧的有效加热半径要比Q235的大.产生这种不同的原因主要是镀锌钢板在电弧钎焊过程中其表面镀锌层的蒸发产生大量金属Zn蒸汽充斥于电弧气氛之中,导致电弧直径增大,根据电弧空间热流的高斯分布规律可知镀锌钢板表面单位面积吸收的能量减少,热流密度峰值降低.最后根据实际钎焊过程得出Q235钢板和镀锌钢板在钨极氩弧加热情况下的板材吸收的净能量公式,并用有限元软件数值模拟法和热电偶测温法得出电弧加热后的镀锌钢板和Q235钢板表面中心点的热循环曲线,验证了公式的正确性.     

氩弧钎焊工艺对镀锌钢板表面锌层影响研究

针对电弧钎焊连接镀锌钢板时的锌层破坏行为进行了系统的研究，使用氩气作为保护气体，分别对当电流为直流和交流，燃弧时间从1s至5s时的镀锌钢板表面宏观形貌和微观形貌进行了分析。结果表明当采用直流电弧加热镀锌钢板时表面Zn层除蒸发外，还有熔化并形成FeZn合金表层熔膜，但基体Q235钢没发生熔化。但因交流电弧“阴极锌层气化一剥离作用”使表面锌层严重破坏，并影响钎料的润湿铺展，因此交流电弧不能连接镀锌钢板。     

氩弧钎焊工艺对镀锌钢板表面锌层影响研究

针对电弧钎焊连接镀锌钢板时的锌层破坏行为进行了系统的研究,使用氩气作为保护气体,分别对当电流为直流和交流,燃弧时间从1s至5s时的镀锌钢板表面宏观形貌和微观形貌进行了分析。结果表明当采用直流电弧加热镀锌钢板时表面Zn层除蒸发外,还有熔化并形成FeZn合金表层熔膜,但基体Q235钢没发生熔化。但因交流电弧"阴极锌层气化-剥离作用"使表面锌层严重破坏,并影响钎料的润湿铺展,因此交流电弧不能连接镀锌钢板。     

直流GTAW电弧钎焊温度场的数值模拟及分析

用数值模拟的方法计算了直流钨极惰性气体保护(GTAW)电弧钎焊在移动热源情况下镀锌钢板的温度场分布，分析了不同的钎焊工艺参数对特定温度(锌层熔点及钎料熔点)场的影响以及在GTAW电弧加热的非稳态条件下温度场对钎料铺展润湿的影响。从而得出钎焊工艺不同对镀锌层破坏以及钎料润湿铺展的影响，这对确定实际的电弧钎焊工艺起到一定的指导作用。     

AlSi5钎料在Q235钢板上的铺展试验研究

采用TIG电弧钎焊试验方法，研究了在TIG电弧加热条件下，焊接参数变化对Al-Si钎料在Q235钢板上润湿、铺展行为的影响，结果表明燃弧时间和电流的增加，或弧长在一定范围内增加皆有利于AlSi5钎料在Q235钢板上的润湿和铺展；另外添加合适钎剂对提高AlSi5钎料铺展性能有利；同时表明交流电源时，由于正负极在不断变化，可导致Q235钢板上的氧化膜破坏，使钎料得到良好铺展。     

直流GTAW电弧钎焊温度场的数值模拟及分析

用数值模拟的方法计算了直流钨极惰性气体保护(GTAW)电弧钎焊在移动热源情况下镀锌钢板的温度场分布,分析了不同的钎焊工艺参数对特定温度(锌层熔点及钎料熔点)场的影响以及在GTAW电弧加热的非稳态条件下温度场对钎料铺展润湿的影响.从而得出钎焊工艺不同对镀锌层破坏以及钎料润湿铺展的影响,这对确定实际的电弧钎焊工艺起到一定的指导作用.     

AlSi5钎料在Q235钢板上的铺展试验研究

采用TIG电弧钎焊试验方法,研究了在TIG电弧加热条件下,焊接参数变化对Al-Si钎料在Q235钢板上润湿、铺展行为的影响,结果表明燃弧时间和电流的增加,或弧长在一定范围内增加皆有利于AlSi5钎料在Q235钢板上的润湿和铺展;另外添加合适钎剂对提高AlSi5钎料铺展性能有利;同时表明交流电源时,由于正负极在不断变化,可导致Q235钢板上的氧化膜破坏,使钎料得到良好铺展.     

直流GTAW电弧条件下钎料润湿铺展温度场的数值模拟及分析

对在直流钨极惰性气体保护（GTAW）电弧钎焊过程中电弧加热的非稳态条件下温度场对钎料铺展润湿的影响进行了模拟研究。分析了不同的钎工艺参数对特定温度（锌层熔点及钎料熔点）场影响。从而得出钎焊工艺不同对镀锌层破坏以及钎料湿铺展的影响，对实际的电弧钎焊工艺起到一定的指导作用。     

直流GTAW电弧条件下钎料润湿铺展温度场的数值模拟及分析

对在直流钨极惰性气体保护(GTAW)电弧钎焊过程中电弧加热的非稳态条件下温度场对钎料铺展润湿的影响进行了模拟研究.分析了不同的钎工艺参数对特定温度(锌层熔点及钎料熔点)场影响.从而得出钎焊工艺不同对镀锌层破坏以及钎料润湿铺展的影响,对实际的电弧钎焊工艺起到一定的指导作用.     

脉冲直流GTAW电弧条件下钎料润湿铺展数值模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场，研究了改变钎焊参数对692K(镀锌层熔化温度)和1323K(钎料熔化温度)的两条温度线的宽度变化的影响。经实验验证，计算结果与实测值结果相接近。研究表明，采用有限元数值模拟方法可以用于优化钎焊工艺。     

脉冲直流电弧钎焊温度场计算机模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场。研究了改变钎焊参数对692K（镀锌层熔化温度）和1323K（钎料熔化温度）的两条温度线的宽度变化的影响，经实验验证，计算结果与实例值结果相接近。本研究表明，采用有限元数值模拟^[1]方法可以用于优化钎焊工艺。     

铝／钢电弧钎焊界面现象及行为

主要研究在TIG电弧加热条件下，不同焊接参数对Al-Si钎料在钢上的润湿过程中的铺展行为，Al-Si钎料与母材Q235钢的界面冶金行为的影响。通过SEM/EDAX以及热力学方法分析了钎焊接头组织及钎缝的成分分布，研究发现在电弧钎焊条件下，铝/钢界面上容易形成富铝的金属间化合物Fe2Al5,并且随着燃弧时间的增加，Fe2Al5会和Al继续反应生成FeAl和FeAl3，另外2种铁/铝金属间化合物。通过本研究可为铝/钢连接提供理论基础也可为铝/钢制品的轻量化研究提供技术借鉴。     

脉冲直流电弧钎焊温度场计算机模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场.研究了改变钎焊参数对692K(镀锌层熔化温度)和1 323K(钎料熔化温度)的两条温度线的宽度变化的影响,经实验验证,计算结果与实测值结果相接近.本研究表明,采用有限元数值模拟[1]方法可以用于优化钎焊工艺.     

脉冲直流GTAW电弧条件下钎料润湿铺展数值模拟及分析

通过有限元法模拟镀锌钢板脉冲GTAW电弧钎焊温度场,研究了改变钎焊参数对692 K(镀锌层熔化温度)和1 323 K(钎料熔化温度)的两条温度线的宽度变化的影响.经实验验证,计算结果与实测值结果相接近.研究表明,采用有限元数值模拟方法[1]可以用于优化钎焊工艺.     

铝/钢电弧钎焊界面现象及行为

主要研究在TIG电弧加热条件下,不同焊接参数对Al-Si钎料在钢上的润湿过程中的铺展行为、Al-Si钎料与母材Q235钢的界面冶金行为的影响.通过SEM/EDAX 以及热力学方法分析了钎焊接头组织及钎缝的成分分布.研究发现在电弧钎焊条件下,铝/钢界面上容易形成富铝的金属间化合物Fe2Al5,并且随着燃弧时间的增加,Fe2Al5会和Al继续反应生成FeAl和FeAl3另外2种铁/铝金属间化合物.通过本研究可为铝/钢连接提供理论基础也可为铝/钢制品的轻量化研究提供技术借鉴.     

Cu基钎料润湿铺展非等温温度场的数值模拟

采用Ansys软件对定点TIG氩弧加热条件下Cu基钎料润湿铺展非等温温度场进行分析和研究，得出不同的燃弧参数(燃弧电流、燃弧时间)和加钎料与否对镀锌板温度场的影响。研究结果表明：定点TIG氩弧加热时，特征等温线(钎料熔点温度和Zn蒸发温度)的宽度、深度均随燃弧电流的增加而增加；钎料的最高温度随燃弧时间的增加而出现先降后升的变化；钎料作为能量转换体，可有效降低电弧加热区域内镀锌板的温度，使镀锌层破坏较少。     

三维移动式钢板高频感应加热成形电磁-热-力全耦合有限元建模研究

文章基于ANSYS-APDL语言,建立了三维移动式钢板高频感应加热成形电磁—热—力多物理场耦合有限元模型,并使用线圈单元选取法实现了感应线圈热源模型的移动。文中采用此模型研究了Q345钢板在不同加热功率下的变形情况,得到如下结论：钢板加热时受热不均匀,加热区上下表面温差很大最后阶段出现端部效应;随着加热功率的增大,钢板表面瞬时最高温度也增大;加热过程中钢板最大压应力出现在上表面加热区前端,最大拉应力出现在钢板上表面加热区的前方;冷却后钢板最大压应力出现在加热线末端,最大拉应力出现在加热线中段区域;开始时加热区上翘,已加热区冷却下凹,当热源接近末端时,已加热变形区上翘,钢板经过冷却后,整体下凹;随着加热功率的增大,加热区域Y方向变形 Uy越大,钢板弯曲角度线性增大,曲率半径先减小后趋于定值;改进后模型的模拟结果与相同实验参数下的实验结果基本吻合,与传统模拟方法相比更接近实验结果。     

Cu基钎料润湿铺展非等温温度场的数值模拟

采用Ansys软件对定点TIG氩弧加热条件下Cu基钎料润湿铺展非等温温度场进行分析和研究,得出不同的燃弧参数(燃弧电流、燃弧时间)和加钎料与否对镀锌板温度场的影响.研究结果表明定点TIG氩弧加热时,特征等温线(钎料熔点温度和Zn蒸发温度)的宽度、深度均随燃弧电流的增加而增加;钎料的最高温度随燃弧时间的增加而出现先降后升的变化;钎料作为能量转换体,可有效降低电弧加热区域内镀锌板的温度,使镀锌层破坏较少.     

钢板局部感应加热收缩量回归及实验分析

针对影响感应加热能量参数的不同组合,利用数值模拟方法探讨了以感应加热为热源进行水火弯板加工局部收缩量与各参数关系的影响规律,得出钢板表面局部收缩量与各加工参数之间的关系;据此对各种参数组合情况下变形实验的测量数据建立回归模型,利用回归分析程序计算分析得到钢板的局部收缩量的回归方程,试验测量与回归计算结果进行分析比较验证,结果令人满意。     

TIG电弧钎焊钎料液滴内部流场数值模拟及分析

在对TIG电弧钎焊过程中钎料液滴铺展、润湿试验研究的基础上,建立了钎料液滴在满足受重力、表面张力以及电弧压力等作用下的控制方程和边界条件,并将其转化为有限容积方程,最后利用PHOENICS软件的SIMPLEST算法计算得出钎料液滴内部的流场行为,并通过与常规的TIG焊熔池的流场行为进行对比的方法进行了分析,以此来更好地理解钎料液滴自由表面的演化规律及其最终成型。