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2 高强铝合金钎焊过程有限元建模 4
2.1 高强铝合金钎焊工艺过程分析 5
2.1.1 加热滞后 5
2.1.2 焊接托板的变形 5
2.1.3 升温速率（升温时间） 6
2.1.4 钎焊温度 6
2.1.5 钎焊保温时间 6
2.2 高强铝合金钎焊有限元模型建立 6
2.2.1 理论解析的假设 7
2.2.2 采用的热弹塑性力学模型 7
2.2.3 钎焊接头有限元模拟条件 7
2.3 有限元分析软件ADINA介绍 8
2.4 高强铝合金有限元模型 8
3 高强铝合金多层结构钎焊温度场数值模拟 9
3.1 网格划分 9
3.2 施加载荷 11
3.3 高强铝合金多层结构钎焊温度场结果分析 13
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 绪论
高强铝合金具有密度低、比强度高、导热系数高、耐腐蚀、易加工成型、价格便宜的优点，同时还具有良好的成形工艺性和良好的焊接性，易加工成形及美观耐用等，具有独特的优势和良好的经济效益，在汽车、船舶、石油化工，航空航天，电力等行业具有广泛的应用前景[1]。由于高强铝合金自身的物理化学特性，如变形大和热扩散快等，从而使其焊接问题更为突出。为此，人们提出了各种各样的焊接方法，如TIG焊、MIG焊、电子束焊、激光焊、激光-电弧复合焊以及搅拌摩擦焊等焊接方法[2,3]。ADINA软件在焊接上的应用为预测焊接结构的残余应力以及分析焊接事故原因提供了一种方法。
1.1 高强铝合金研究现状
高强铝合金主要是以Al-Zn-Mg-Cu系为主的合金。自1936年日本学者五十岚制成Al-Zn–Mg-Cu系超硬铝ESD以来,各个国家对7XXX系铝合金进行了大量研究和开发，相继开发出7XX X系铝合金牌号达数十个，由于7XXX系铝合金具有密度小、强度高、加工性能好及焊接性能优良等特点, 被广泛应用于航空工业及民用工业等领域，随着工业的发展,对材料的性能提出了更高的要求,如轻质、高强、高韧、耐腐蚀、抗疲劳等。为了满足这些要求,世界各国投人了大量的人力和物力去研究和开发新工艺新设备及性能更好的高强高韧铝合金[3,4]。论文网
随着现代工业的快速发展,能源问题尤为突出。为解决能源短缺、环境污染等问题，工业产品轻量化已成为当今世界工业的发展趋势，这在汽车、舰船、航空航天等领域显得尤为突出。以铝合金材料为代表的轻巧结构代替传统笨重的钢结构已成为实现轻量化的最理想的可行方案[5]。高强铝合金具有密度低、比强度高、导热系数高、耐腐蚀、易加工成型、价格便宜的优点，同时还具有良好的成形工艺性和良好的焊接性，易加工成形及美观耐用等，具有独特的优势和良好的经济效益，已广泛用于飞机、飞船、火箭、导弹、高速铁道机车、轿车、高速游艇、鱼雷快艇、化工容器、热交换器等重要工业焊接结构产品领域中,特别是一些要求质量轻的产品，并具有明显的优越性，在汽车、船舶、石油化工，航空航天，电力等行业具有广泛的应用前景[1,4]。