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摘要通过对高强铝合金多层结构整体钎焊原理的研究，利用ANSYS有限元分析软件建立了高强铝合金整体真空钎焊过程温度场的有限元分析模型。本试验针对高强铝合金多层结构模型钎焊温度场变化进行数值模拟。在高强铝合金多层结构整钎焊接数值模拟过程中，得出了高强铝合金的瞬态温度场分布，模拟结果能够正确地反映出高强铝合金多层结构模型钎焊过程中的温度分布、变化规律。25294
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试验可得，高强铝合金多层结构模型的温度呈层状分布，模型本身的形状会对温度的分布有一定的影响，分别从模型上下俩个方向施加温度载荷对模型影响不大，高强铝合金多层结构模型的焊缝区和热影响区的温度差也并不大，试验的数据都表明二者在加热阶段温差最大，但是保温阶段温差最小。
关键词 高强铝合金 多层结构 钎焊 数值模拟 温度场 ANSYS
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Multilayer structure high.strength aluminum alloy brazing process numerical simulation research as a whol
Abstract
Through the study of high.strength aluminum alloy multilayered structure integrally brazed principle, the use of ANSYS finite element analysis software of high strength aluminum alloy vacuum brazing temperature field finite element analysis model is established. In this experiment, the temperature field variation of high strength Al alloy multilayer structure model was simulated by numerical simulation. The high strength aluminum alloy multilayered structure whole braze welding numerical simulation process, it is concluded that the distribution of transient temperature field of high strength aluminum alloy.and the simulated results can correctly reflect the high strength aluminum alloy multi.layer structure model of brazing process of temperature distribution and variation rule. Test, the temperature of high strength aluminum alloy multilayered structure model is layered distribution, the shape of the model itself will be on the temperature distribution has certain influence, respectively from the model and under the direction of two applied temperature load of model has little effect, high strength aluminum alloy multi.layer structure model of the weld zone and the heat affected zone of the temperature difference is not large, test data that both in the heating stage maximum temperature difference, but heat preservation stage minimum temperature difference.
Keywords high strength aluminum alloy multilayered structure brazing the numerical simulation the temperature field ANSYS
目 次
1 绪论 1
1.1 课题背景与意义 1
1.2 铝及铝合金研究现状 2
1.3 铝及铝合金焊接方法研究现状 2
1.4 铝合金的真空钎焊的原理设备方法 3
1.5 有限元模拟的研究应用 4
1.6 本课题研究内容 6
2 高强铝合金多层结构钎焊过程温度场数值模拟 7
2.1 高强铝合金钎焊有限元模型建立 7
2.2 参数的选择 10
2.3 网格划分11
2.4 施加载荷 12
3 高强铝合金多层结构钎焊过程温度场数值模拟及结果分析 13
结论 21
致谢 22
参考文献23
1 绪论
铝及其有着良好耐腐蚀性，强度比较高，容易成形，密度较小，导热性能好，并且价格便宜，高强铝合金还具有良好的焊接性和成形工艺性，具有非常不错的经济效益等特殊的优势，所以在军事、汽车和航空航天各工业中得到了广泛的应用[1]。但是，在焊接的过程中会遇到许多比如气孔、热裂纹和氧化等问题。这是因为铝及铝合金特殊的化学、物理性能，比如变形明显和热扩散迅速等造成的。对于这种情况，人们想出了各种焊接方法，比如电子束焊、MIG焊、TIG焊、搅拌摩擦焊以及激光焊等焊接方法[2,3]。铝及铝合金的钎焊是铝合金焊接的重要方法，拥有焊件变形不大、尺寸精度好等优势，近年来在各地区都得到了普遍的运用。随着时代的发展，铝及铝合金钎焊的工艺也在迅速的提高之中，在钎焊方法、钎料和钎剂的选择上都有很大的提高[4.8]。铝合金构件的大型化和复杂化已经成了必然趋势，因此对铝合金多层复杂结构的钎焊过程的不可控性和复杂性也大大增加。ANSYS和ADINA软件可以对焊接过程进行三文有限元温度场数值模拟，本文将选用ANSYS软件对高强铝合金多层结构整体钎焊过程进行三文有限元温度场数值模拟，模拟不同方向温度载荷条件下，高强铝合金多层结构的温度分布情况，分析钎焊温度、载荷方向等参数对多层结构结构整体钎焊温度变形量的影响。