CMT条件下铝在不同板材上润湿行为及数值模拟

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:wrdyh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铝-钢、铝-钛及铝-铜的连接件被广泛地应用于汽车、航天航空、军工及家电等行业,但在实际生产中铝-钢、铝-钛、铝-铜易形成硬脆的金属间化合物,降低接头性能。与此同时,异种金属接头的良好性能和焊接过程中熔滴与母材的润湿铺展及界面反应紧密相关,但在实际连接过程中对熔滴金属润湿的控制及表征较为困难。因此,在减少金属间化合物量的前提下,需改善熔滴和母材的润湿铺展并对其进行定量分析。  在CMT(Cold Metal Transfer)条件下,通过实验和数值模拟两种手段对熔滴和母材的润湿铺展进行分析。首先,实验采用激光背光和 CCD数码相机,以动态座滴法分析了 AlSi5合金分别在 TA2钛板和 T2铜板上的润湿行为。结果表明:铝-钛、铝-铜在CMT条件下润湿行为的变化(接触角和接触半径随时间的变化)及最终的润湿性与钛板、铜板表面氧化膜的清理程度有关。在仅机械清理钛板、铜板表面氧化膜的情况下,少量氧化膜会在 AlSi5合金润湿铺展初期起到阻碍作用,表现为三相线阻滞。同时氧化膜降低了界面反应性,使得在同一焊接参数下机械和化学共同清理下的界面反应程度较仅机械清理下的界面反应剧烈。与仅机械清理钛板、铜板表面氧化膜下的润湿结果相比,在机械和化学共同清理下,AlSi5合金在钛板和铜板上的润湿性更好,且在润湿行为中不发生三相线阻滞。  其次,采用VOF(Volume of Fluid)三相流模型和凝固熔化模型进行数值模拟,建立了熔融 AlSi5合金在基板上(钢板、钛板和铜板)的润湿铺展模型,并分别计算了在CMT条件下不同送丝速度下第一个循环周期内熔融 AlSi5合金在不同板材上的润湿行为。结果表明:影响熔融 AlSi5合金在不同基板上润湿铺展的主要因素为温度场分布。由于存在热量交换,AlSi5合金在钛板和钢板上铺展时,AlSi5合金首先在三相线处发生凝固,然后向 AlSi5合金中心蔓延。而 AlSi5合金在铜板上铺展时,AlSi5合金直接在底部发生凝固,然后逐渐向上蔓延。AlSi5合金在钢板、钛板和铜板上铺展时,已凝固AlSi5合金对其自身铺展有一定阻碍作用。此外,随送丝速度的增加,AlSi5合金在钢板、钛板和铜板上的润湿性也变好。  最后,对 AlSi5合金在钢板、钛板和铜板上的润湿结果进行对比,发现随板材导热系数的降低(铜板>钢板>钛板),同一时刻下AlSi5合金在板材上铺展时的温度越高,已凝固AlSi5合金的量越少,表现为AlSi5合金在板材上的润湿性越好。通过分析AlSi5合金在不同板材上润湿时接触角和毛细数的关系,发现其接触角随毛细数的增加呈线性减小。
其他文献
访谈地点:哈佛大学政治系曼斯菲尔德办公室rn访谈时间:2016年12月7日rn李汉松(李):何谓政治哲学?政治理论又如何影响政治实践?rn哈维·曼斯菲尔德(曼):我所理解的政治哲学,不
期刊
电弧增材成形技术是以电弧作为热源,以二维模型焊缝的叠加最终成形三维构件的先进制造技术,而以丝极材料作为电极的熔化极弧焊由于其效率高、成本低的优势,近来成为研究热点。本
世界只有一把紫砂壶,它的名字叫“宜兴”。一年之前,一位豫生鲁长的青年汉子将这把“壶”摆在了京城文化宝地琉璃厂,如今又用这把“壶”撑起了首届“北京紫砂艺术节”的大红
本研究采用静态实验方法,以斜生栅藻作为研究对象,对不同浓度Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)(0、100、200、400、800μmol·L~(-1))胁迫下斜生栅藻的生物量、叶绿素a、抗氧化酶活性(MDA、SOD、CAT)以及藻细胞微观形貌的变化情况;并对失活斜生栅藻对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附的热力学及吸附机理进行研究,实验研究结论如下:(1)在短时间低浓度的Sb(III)和Sb(Ⅴ)的胁迫下,对斜生栅藻
学位
Ⅳ-Ⅵ族金属硫化物是重要的窄带隙半导体材料,因其优良的非线性光学性质、发光性质、量子尺寸效应及其它重要的物理化学性质,被广泛应用于各个研究领域。制备金属硫化物新颖
由于经济的发展,船厂需要建造的船舶的数量和种类越来越多,加之船舶越来越朝着自动化、大型化、节能化的方向发展,所以,此时电气系统在船舶系统中的地位越来越高,也得到了更
在金属表面处理中,当前磷化技术是被应用较广和技术较成熟的一种,而开发无毒低污染的常温磷化液是目前研究的热点之一,但是目前常温磷化液中,锌系磷化液磷化膜的颜色大多是灰色和
水泥作为三大基础建材之一,有着使用广、用量大、耐久和具备许多不可取代的性能,对我国国民经济发展起着重要的作用,有着不可替代的地位。 但是水泥工业生产却大量消耗资源和
道路交通空气污染对我国城市地区的空气质量和人群健康有重要影响。本文采用实验监测与模型计算相结合的方法,研究了上海市道路交通源空气颗粒物(PM)和多环芳烃(PAHs)的空气
随着《国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约》的即将实施,港口国将无条件提供压载水沉积物接收设施。我国作为港口国,为了保护本土海洋环境,则有必要对所接收的沉积物进行