金属学报  2006, Vol. 42 Issue (8): 882-886

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镀锌板激光钎焊温度场的数值模拟

封小松; 陈彦宾; 李俐群

哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室

TEMPERATURE FILED SIMULATION OF LASER BRAZING FOR GALVANIZED STEEL SHEETS

XiaoSong Feng;;

哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室

封小松; 陈彦宾; 李俐群 . 镀锌板激光钎焊温度场的数值模拟[J]. 金属学报, 2006, 42(8): 882-886 .
, , . TEMPERATURE FILED SIMULATION OF LASER BRAZING FOR GALVANIZED STEEL SHEETS[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(8): 882-886 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1221 KB)   摘要: 以镀锌钢板为母材, 以CuSi3焊丝为钎料, 进行了单、双光束激光钎焊实验. 在分析单、双光束激光填丝钎焊传热行为的基础上, 采用有限元方法对激光钎焊温度场进行了数值模拟, 提出了激光填丝钎焊热源模型. 采用体热源来模拟熔化钎料铺展流动引起的传热, 模型考虑了热物性参数随温度的变化带来的非线性影响以及潜热、辐射和对流对传热的影响. 对典型激光钎焊工艺参数下的温度场进行计算, 结果表明: 单光束激光钎焊有较高的温度梯度, 而2 mm焦点间距的双光束钎焊接头峰值温度和温度梯度低,高温区域宽, 更适合于获得良好的钎焊接头. 关键词 ： 激光钎焊,  双光束,  温度场,  数值模拟     Abstract：The experiments of individual and dual laser beam brazing were carried out, in which the base metal is galvanized steel sheets and CuSi3 is used as filler metal. A finite element model was developed for the thermal process on the basis of heating behaviors analysis, and the transient temperature fields in the braze joint were calculated. In the model, the surface heat source was used to model laser heating the surface of filler metal and base metal and heat transfer induced by the flow of melted feller metal was simulated by a volume heat source. Nonlinear effect of temperature dependent thermal properties, latent heat and the convection and irradiative heat losses were considered. Numerical results of the temperature fields in the brazing joint were obtained for typical process parameters. The results show that, the temperature gradient of individual beam brazing is high. In dual laser beam brazing with 2mm spot distance, the peak temperature and temperature gradient are low and high-temperature zone is wide, which is benefit to achieve good brazing quality. Key words： laser brazing    dual laser beam    temperature field    numerical simulation 收稿日期: 2005-11-01      ZTFLH:  TG402   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 封小松 陈彦宾 李俐群 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I8/882 [1]Feng X S,Li L Q,Chen Y B,Zhou S B.Chin Weld,2005;14(1):9 [2]Feng X S,Chen Y B,Li L Q,Zhou S B.Appl Laser,2004;24:357(封小松，陈彦宾，李俐群，周善宝．应用激光，2004；24：357) [3]Hanebuth H,Hoffmann P,Geiger M.In:Laser Materials Processing:Industrial and Microelectronics Applications,Vol.2207,Bellingham,USA:The International Society for Optical Engineering,1994:146 [4]Jeon M K,Kim W B,Han G C,Na S J.J Mater Process Technol,1998;82(1-3):53 [5]Park J S,Na S J.Weld J,1998;77(4)(Suppl.):155 [6]Park J S,Na S J.J Mech Eng Sci,1999;213C:763 [7]Dong P,Chen Y Z,Zou J S,Li S H.Acts Metall Sin,2002;38:881(董平，陈裕泽，邹觉生，李盛和．金属学报，2002；38：881) [8]Li L J.Laser Processing Technology and Equipment.Beijing:Beijing Institute of Technology Press,1993:114(李力钧．现代激光加工及其装备．北京：北京理工大学出版社，1993：114) [1] 毕中南, 秦海龙, 刘沛, 史松宜, 谢锦丽, 张继. 高温合金锻件残余应力量化表征及控制技术研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1144-1158. [2] 王重阳, 韩世伟, 谢峰, 胡龙, 邓德安. 固态相变和软化效应对超高强钢焊接残余应力的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1613-1623. [3] 张开元, 董文超, 赵栋, 李世键, 陆善平. 固态相变对Fe-Co-Ni超高强度钢长臂梁构件焊接-淬火过程应力和变形的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1633-1643. [4] 周小宾, 赵占山, 汪万行, 徐建国, 岳强. 渣-金界面气泡夹带行为数值物理模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1523-1532. [5] 夏大海, 邓成满, 陈子光, 李天书, 胡文彬. 金属材料局部腐蚀损伤过程的近场动力学模拟：进展与挑战[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1093-1107. [6] 胡龙, 王义峰, 李索, 张超华, 邓德安. 基于SH-CCT图的Q345钢焊接接头组织与硬度预测方法研究[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1073-1086. [7] 李子晗, 忻建文, 肖笑, 王欢, 华学明, 吴东升. 热导型等离子弧焊电弧物理特性和熔池动态行为[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 693-702. [8] 杨勇, 赫全锋. 高熵合金中的晶格畸变[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 385-392. [9] 王富强, 刘伟, 王兆文. 铝电解槽中局部阴极电流增大对电解质-铝液两相流场的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(7): 1047-1056. [10] 刘继召, 黄鹤飞, 朱振博, 刘阿文, 李燕. 氙离子辐照后Hastelloy N合金的纳米硬度及其数值模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 753-759. [11] 王波,沈诗怡,阮琰炜,程淑勇,彭望君,张捷宇. 冶金过程中的气液两相流模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(4): 619-632. [12] 唐海燕, 李小松, 张硕, 张家泉. 基于恒过热控制的感应加热中间包内钢水的流动与传热[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1629-1642. [13] 许庆彦,杨聪,闫学伟,柳百成. 高温合金涡轮叶片定向凝固过程数值模拟研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1175-1184. [14] 戴培元,胡兴,逯世杰,王义峰,邓德安. 尺寸因素对2D轴对称模型计算不锈钢管焊接残余应力精度的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(8): 1058-1066. [15] 张清东, 林潇, 刘吉阳, 胡树山. Q&P钢热处理过程有限元法数值模拟模型研究[J]. 金属学报, 2019, 55(12): 1569-1580. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed