铝合金中厚板激光--MIG复合焊数值模拟及实验研究的任务书.docx

铝合金中厚板激光--MIG复合焊数值模拟及实验研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
近年来，随着现代工业的发展，铝合金已成为一种重要的结构材料。铝合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。因此，铝合金的加工和焊接技术研究具有重要的科学意义和现实意义。
在铝合金焊接工艺中，激光焊接和MIG焊接是常见的接合技术。激光焊接具有焊缝小、热影响区小、高焊接速度等优点，可焊接小尺寸、高强度、高硬度材料；而MIG焊接则具有高效、易控制且适合大规模生产的优点，常用于连续生产线上。因此，激光-MIG复合焊接成为铝合金焊接的研究热点。激光-MIG焊接技术的研究可提高焊接效率、提高焊缝质量、减少残余应力和变形，从而提高铝合金的加工性能和使用寿命。
本研究将以铝合金中厚板激光-MIG复合焊接为研究对象，通过数值模拟和实验研究，探究焊缝形貌、焊接过程中温度场、应力场分布等关键技术问题，为铝合金焊接技术的研究和应用提供更加科学可行的参考。
二、研究内容与方案
本研究将采用数值模拟和实验研究相结合的方法，探究铝合金中厚板激光-MIG复合焊接的关键技术问题，包括以下内容：
1.焊接工艺参数优化
针对铝合金中厚板的特点，通过研究工艺参数的影响，进一步优化激光-MIG复合焊接参数，达到焊接速度快、焊缝质量高、变形小等目的。在此基础上，建立适合铝合金中厚板激光-MIG复合焊接的工艺规范。
2.焊接过程模拟
采用有限元方法，在ANSYS等仿真软件中建立铝合金中厚板激光-MIG复合焊接数值模型，分析焊接过程中的温度场、应力场分布规律，探究影响焊缝质量的关键因素。
3.验证实验
设计实验方案，选取典型的铝合金中厚板焊接工艺参数进行验证实验，通过焊缝形貌、力学性能测试等手段验证数值模拟结果的正确性和可行性。
三、预期成果和远期影响
本研究的预期成果为：
1.确定铝合金中厚板激光-MIG复合焊接的最佳工艺参数，建立适用于铝合金中厚板的激光-MIG复合焊接工艺规范。
2.建立铝合金中厚板激光-MIG复合焊接数值模型，分析焊接过程中的温度场、应力场分布规律，探究影响焊缝质量的关键因素，为铝合金焊接技术研究提供理论支撑。
3.验证实验，通过焊缝形貌、力学性能测试等手段验证数值模拟结果的正确性和可行性，为铝合金中厚板的激光-MIG复合焊接工艺应用提供实验依据。
本研究成果的应用将对铝合金焊接行业产生重要的远期影响。一方面，提高铝合金中厚板激光-MIG复合焊接技术的研究水平，可广泛应用于航空、汽车、电子等领域，提高铝合金焊接技术的可靠性和品质；另一方面，巩固科研基础，深化铝合金焊接技术的理论研究，为铝合金焊接技术的发展提供新的思路和方法。
四、研究计划及进度安排
阶段|研究工作|时间节点
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第一阶|背景调研、文献阅读和方案设计|2个月
第二阶|焊接工艺参数优化及数值模拟建模|6个月
第三阶|验证实验及数据分析|3个月
第四阶|结果总结、论文撰写及答辩|3个月
五、参考文献
1.林峰.激光-MIG复合焊接铝合金中厚板的研究[J].材料与制造,2019(2):74-78.
2.黄柏高,谢容星.铝合金中厚板激光-MIG复合焊接中的数值模拟[J].飞行器测控与制导,2018(4):23-26.
3.李龙生,韩忠民,张伟.铝合金中厚板激光-MIG复合焊接的研究现状[J].金属工艺,2018(5):42-45.
4.赵凤梅.铝合金中厚板激光-MIG复合焊接工艺的探讨[J].焊接技术,2017(6):45-48.