摘要4-6
Abstract6-11
第1章 绪论11-29
1.1 探讨背景11-12
1.2 铝钢激光焊接技术国内外探讨近况12-22
1.2.1 激光深熔焊14-15
1.2.2 激光滚、压焊15-17
1.2.3 激光熔钎焊17-20
1.2.4 探讨热点20-22
1.2.4.1 金属间化合物20-21
1.2.4.2 接头成形/浸润性改善21-22
1.2.4.3 焊接温度场22
1.3 激光填充粉末焊接22-23
1.3.1 激光填充粉末深熔焊接22-23
1.3.2 激光填充粉末热导焊23
1.4 激光束与粉末束的相互作用23-26
1.4.1 粉末颗粒对激光的吸收24
1.4.2 激光功率的衰减24-26
1.4.3 粉末束的温升26
1.5 本课题探讨目的与内容26-27
1.6 本论文结构27-29
第 2 章 焊接工艺与接头成形29-39
2.1 填充粉末熔钎焊策略29
2.2 实验材料29-30
2.3 宽带光纤激光填充粉末熔钎焊接系统30-34
2.3.1 焊接设备30-32
2.3.2 送粉器32
2.3.3 宽带送粉喷嘴32-34
2.4 宽带激光填充粉末熔钎焊接头成形34-38
2.4.1 实验布置的优化34-35
2.4.2 接头成形的特点35-36
2.4.3 工艺参数对熔钎焊接头成形的影响36-38
2.5 本章小结38-39
第3章 熔钎焊接头显微组织与力学性能39-71
3.1 浅析测试设备与策略39-40
3.1.1 显微组织浅析设备与策略39-40
3.1.2 接头机械性能测试设备40
3.2 熔钎焊接头显微组织40-54
3.2.1铝合金显微组织41-46
3.2.2 钎接界面显微组织46-54
3.2.2.1 金属间化合物组织形态46-48
3.2.2.2 金属间化合物组织相组成48-54
3.3 接头力学性能54-59
3.3.1 显微硬度55
3.3.2 拉伸性能55-59
3.4 金属间化合物组织对力学性能的影响59-69
3.4.1 工艺参数对金属间化合物层厚度的影响59-61
3.4.2 金属间化合物组织的生长历程61-66
3.4.2.1 Si 元素的影响61-63
3.4.2.2 金属间化合物组织的生长63-66
3.4.3 影响力学性能的因素66-69
3.5 本章小结69-71
第4章 激光束、粉末束与母材的相互作用71-93
4.1 浅析测试设备与策略71-73
4.1.1 实验材料与设备71
4.1.2 实验策略71-73
4.1.2.1 激光束与粉末束的相互作用71-72
4.1.2.2 激光填充粉末熔钎焊接历程观察72-73
4.2 激光束与粉末束的相互作用73-81
4.2.1 激光功率的衰减74-75
4.2.2 粉末束的温升75-77
4.2.3 粉末颗粒与母材表面的碰撞77-78
4.2.4 粉末颗粒浓度场浅析78-81
4.2.4.1 初始浓度场特点78-80
4.2.4.2 碰撞前后的粉末颗粒浓度场变化80-81
4.3 激光填充粉末焊接历程观察81-83
4.3.1 填充粉末焊接熔池的形成81-82
4.3.2 熔钎焊焊接历程中82-83
4.4 激光填充粉末熔钎焊历程的建立83-91
4.4.1 激光束与粉末束的作用83-85
4.4.1.1 激光能量的衰减83-84
4.4.1.2 粉末束的温升84-85
4.4.2 粉末颗粒的熔化阈值85-87
4.4.3 填充粉末熔钎焊熔池形成的机制87-89
4.4.4 激光填充粉末焊缝熔池形成的物理历程89-90
4.4.5 影响熔池形成的因素90-91
4.4.5.1 表面张力90-91
4.4.5.2 吸收率91
4.5 本章小结91-93
第5章 激光填充粉末熔钎焊接头性能预测93-115
5.1 接头性能预测策略93-94
5.2 熔钎焊传热浅析及求解策略94-97
5.2.1 物质传热的制约方程95-96
5.2.2 填充粉末熔钎焊接历程浅析96
5.2.3 温度场的求解策略96-97
5.3 填充粉末熔钎焊有限元模型97-102
5.3.1 热源的选择97-98
5.3.2 铝合金对光纤激光的吸收率98-101
5.3.3 边界条件和初始条件101-102
5.3.4 材料的物理性质102
5.4 合金元素的扩散动力学浅析102-105
5.5 接头性能的预测105-113
5.5.1 温度场模拟结果106-108
5.5.2 温度场对钎接界面宽度的影响108-110
5.5.3 温度场对金属间化合物生长的影响110-111
5.5.4 接头性能的预测111-113
5.6 本章小结113-115
结论115-117