激光焊接熔池动力学行为

本书特色

[

适读人群 ：本书不仅可以作为工程技术人员、激光材料加工领域科研人员、材料学专业科研人员和院校师生参考应用，而且对于激光设备研发人员、光学科研人员、激光应用物理学相关领域的科技人员和院校师生，也具有很高的参考价值。
《激光焊接熔池动力学行为》由北京航空制造工程研究所倾力编写。

]

内容简介

[

　　《激光焊接熔池动力学行为》系统地介绍了激光焊接过程熔池行为及其影响因素，包括试验测试技术、理论计算与过程仿真技术、熔池物态转换行为以及工艺条件对熔池行为的影响等。集中反映了我国在该方面的研究成果，其中部分研究成果反映了作者研究团队新前沿研究工作，如双光束激光焊接熔池行为、激光填丝焊接熔池行为、大厚度全熔透激光焊接和真空、低真空条件激光焊接熔池行为等。　　《激光焊接熔池动力学行为》可供大专院校师生、工程技术人员参考阅读。

]

作者简介

[

巩水利，北京航空制造工程研究所副总工程师，高能束流加工技术研究室主任，高能束流加工技术国防重点实验室常务副主任，中航工业特种加工技术首席技术专家。

]

目录

第1章 激光焊接基础1．1 激光与材料的相互作用1．1．1 材料对激光的吸收与被加热1．1．2 激光热源模型及其固体材料中产生温度场1．1．3 激光作用材料的熔化1．1．4 激光作用下材料的气化1．1．5 激光诱导等离子体及其效应1．2 激光焊接的原理与特点1．3 激光焊接熔池行为研究第2章 准稳态熔池动力学模型及数值仿真2．1 引言2．2 准稳态激光焊接基本模型2．2．1 描写流动与传热问题的控制方程2．2．2 移动热源作用下激光深熔焊的三维数学模型2．2．3 激光深熔焊过程的热源模型2．3 数值解法的实现过程2．3．1 迎风格式2．3．2 交错网格技术2．3．3 求解Navier-Stokers方程的压力修正方法2．3．4 SIMPLE算法2．3．5 程序编制以及求解2．4 计算参数2．5 激光深熔焊焊接速度对小孔形态的影响2．5．1 钛合金激光深熔焊温度分布2．5．2 焊接速度对小孔尺寸的影响2．5．3 激光深熔焊焊接功率对小孔尺寸的影响2．6 激光深熔焊熔池几何形状模拟2．6．1 激光深熔焊熔池形状的数值模拟2．6．2 焊接速度及激光功率对熔池尺寸的影响2．7 激光深熔焊熔池流动速度场的数值模拟2．7．1 激光深熔焊熔池流动的特点2．7．2 激光深熔焊熔池速度的分布规律2．7．3 试验验证2．8 小结第3章 小孔熔池耦合模型及数值计算方法3．1 引言3．2 耦合模型控制方程3．2．1 传热与流动方程3．2．2 热源模型3．3 自由界面追踪方法3．3．1 Levelset方法3．3．2 VOF方法3．4 耦合模型边界条件3．4．1 基本约定3．4．2 气液两相流中界面张力间断3．4．3 表面张力、热毛细力、反冲压力的间断捕捉边界条件3．5 数值求解计算方法3．5．1 小孔壁面能量密度快速求解方法3．5．2 小孔运动界面追踪方法3．5．3 自由界面流动、传热耦合求解方法3．5．4 数值求解程序的计算流程3．6 小结第4章 瞬态小孔与运动熔池动力学可视化仿真4．1 引言4．2 小孔与熔池瞬态耦合动力学行为4．2．1 小孔的动力学演化过程及特征4．2．2 稳定小孔时熔池的流动特征4．2．3 非稳定小孔时熔池的流动特征4．3 物理因素对耦合行为的影响4．3．1 自由界面力和多重反射吸收4．3．2 热物性参数4．3．3 焊接工艺参数4．4 小结第5章 小孔内金属蒸气/等离子体动力学行为5．1 引言5．2 瞬态小孔内金属蒸气/等离子体动力学模型5．2．1 动力学模型控制方程5．2．2 动力学模型控制边界条件5．3 瞬态小孔内金属蒸气/等离子体动力学5．3．1 不均匀分布和高瞬态性5．3．2 孔内多方向流动行为5．3．3 剧烈振荡和摆动行为5．3．4 局部蒸发处可压缩特性5．4 小结第6章 侧吹气流对小孔熔池动态行为的影响6．1 引言6．2 侧吹气体保护气流流场（钛合金）6．3 侧吹气流对小孔与熔池行为的影响6．3．1 侧吹气流对熔池表面变形的影响6．3．2 存在金属蒸气时侧吹气流对小孔和熔池动态行为的影响6．4 侧吹气流影响小孔与熔池稳定性的机制6．5 小结第7章 双光束激光焊小孔与熔池动力学行为7．1 引言7．2 双光束焊接小孔与熔池瞬态耦合模型7．2．1 瞬态耦合模型的控制方程7．2．2 瞬态耦合模型的边界条件7．3 双光束焊接小孔与熔池的耦合行为7．3．1 焊接过程中动态小孔演化行为7．3．2 焊接过程中运动熔池流动行为7．4 双光束焊接过程稳定性的机理及影响因素7．4．1 双光束焊接过程稳定性机理7．4．2 工艺参数对双光束焊接稳定性的影响规律7．5 小结第8章 激光填丝焊小孔与熔池动力学行为8．1 引言8．2 激光填丝焊接多相瞬态耦合模型8．2．1 焊丝熔化数学模型8．2．2 小孔与熔池瞬态耦合模型8．2．3 主要边界条件8．3 填丝焊过程中小孔与熔池的动力学行为8．3．1 自由过渡条件下瞬态小孔和运动熔池行为8．3．2 送丝速度对自由过渡中的瞬态小孔和运动熔池行为的影响8．3．3 焊丝直径对自由过渡中的瞬态小孔和运动熔池行为的影响8．3．4 接触过渡条件下瞬态小孔和运动熔池行为8．3．5 送丝速度对接触过渡中的瞬态小孔和运动熔池行为的影响8．3．6 焊丝直径对接触过渡中的瞬态小孔和运动熔池行为的影响8．3．7 无熔滴过渡和熔滴过渡中瞬态小孑L和运动熔池行为的比较8．4 填丝焊过程中小孔与熔池的不稳定性机理8．4．1 单激光焊和激光填丝焊过程的熔池动力学8．4．2 不同送丝速度下填丝焊过程的熔池动力学8．4．3 填丝焊过程中小孔的不稳定性机理8．5 填丝焊过程中运动熔池动态稀释行为8．5．1 运动熔池稀释行为模型8．5．2 准稳态运动熔池内的动态稀释行为特征8．5．3 瞬态运动熔池内的动态稀释行为特征8．6 小结第9章 真空激光焊小孔与熔池动力学行为9．1 引言9．2 真空激光焊接小孔与熔池瞬态耦合模型9．2．1 瞬态耦合模型的控制方程9．2．2 瞬态耦合模型的边界条件9．3 真空激光焊接小孔与熔池耦合行为特征9．3．1 焊接过程中动态小孔的演化特征9．3．2 焊接过程中运动熔池的流动特征9．4 真空和低真空激光焊接熔深增加行为9．4．1 熔深随环境压力减小而增加的物理机制9．4．2 熔深有限增加理论9．5 小结参考文献

封面

书名:激光焊接熔池动力学行为

作者:巩水利

页数:198

定价:¥68.0

出版社:航空工业出版社

出版日期:2018-03-01

ISBN:9787516515457

PDF电子书大小:86MB 高清扫描完整版