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散热器炉中钎焊工艺研究

散热器炉中钎焊工艺研究

作者：代雪佳重庆大学

学位级别：硕士

汽车发动机作为汽车的核心部件正朝着大功率方向发展，随着发动机动力性能的提高，产热量也随之提升。汽车散热器作为汽车发动机冷却系统中的重要部件，其各个组件的制造工艺、性能、生产过程的完善越来越多的受到关注。随着汽车制造业... 详细信息

汽车发动机作为汽车的核心部件正朝着大功率方向发展，随着发动机动力性能的提高，产热量也随之提升。汽车散热器作为汽车发动机冷却系统中的重要部件，其各个组件的制造工艺、性能、生产过程的完善越来越多的受到关注。随着汽车制造业的发展，散热器需求量也在日益增大，并向着轻型、高效、经济的方向发展。汽车散热器水室与主片的连接是散热器生产过程中的重要工序。散热器水室与主片连接的质量直接影响散热器的气密性、耐压性能等。传统的方法是利用TIG焊接，将散热器水室与主片焊在一起，但该种方法生产效率较低。本文采用炉中钎焊的方法，将散热器水室、主片和散热器芯体进行装配后整体钎焊，省去了单独对水室与主片TIG焊接的工序;通过数值模拟的方法初步确定最佳的炉中钎焊工艺参数，缩短了生产中对炉中钎焊工艺参数反复调试的周期;通过分析钎焊规范，优化工艺参数，提高了生产效率，降低生产成本。本文采用数值模拟与实验相结合的方法，对散热器水室与主片炉中钎焊的工艺进行优化。通过分析炉中钎焊的传热过程并结合实际生产的条件，建立散热器水室与主片炉中钎焊的三维传热模型，利用ANSYS有限元分析软件对散热器水室与主片炉中钎焊温度场进行模拟，对比分析钎缝处节点模拟出的热循环曲线与实测的温度曲线，两条曲线能够很好的吻合，验证了计算模型的准确性。本文的炉中钎焊实验是在重庆某制冷设备公司完成的，根据数值模拟确定的参数对现场进行调试，对比观察不同工艺参数下获得的钎缝外观和微观组织，并通过水压试验，气密性检测和SWAAT海水盐雾腐蚀试验对产品进行性能测试，对比不同产品的气密性。通过研究炉中钎焊过程中的网带速度，分析了保温时间对散热器水室与主片钎焊接头微观组织的影响。根据实验和模拟的结果，制定了散热器水室与主片炉中钎焊的优化方案：钎焊加热段网带速度为820mm/min，钎焊加热段六个分区的温度依次设定为595℃，600℃，610℃，615℃，620℃，615℃。优化方案运用于散热器的实际生产中，生产出的产品质检合格。提高了该型号散热器整体的生产效率，同时也进一步证实了模拟对工艺的可行性指导。

关键词：炉中钎焊散热器水室主片工艺参数数值分析

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机械振动对A356合金充型能力影响的研究

功能材料 2014年第15期45卷 15129-15133页

作者：赵建华马强金通代雪佳重庆大学材料科学与工程学院重庆400030 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400030

将机械振动应用于 A356合金浇注过程中,测量不同振动频率下合金的充型长度,通过多项式回归,建立充型长度与振动频率之间的数学表达式,来探索机械振动对合金充型能力的影响机理.实验结果表明,在 A356铝合金充型过程中进行机械振动,使流... 详细信息

将机械振动应用于 A356合金浇注过程中,测量不同振动频率下合金的充型长度,通过多项式回归,建立充型长度与振动频率之间的数学表达式,来探索机械振动对合金充型能力的影响机理.实验结果表明,在 A356铝合金充型过程中进行机械振动,使流动阻力减小,晶粒细化,改善了金属液充型能力,而使界面换热系数增加,阻碍了充性,因此振动频率对充型能力的影响不是单调的,振动在20~50 Hz 之间存在一个频率,使 A356铝合金的充型能力达到极大值,为35 Hz,经过回归分析得出极大值点为＝39．05 Hz, max＝823．89 mm.

关键词：充型能力机械振动 A356合金多项式回归

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坡口形状对430不锈钢焊接影响的数值模拟

热加工工艺 2013年第19期42卷 197-199页

作者：代雪佳凌泽民重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

以430不锈钢平板对接为研究对象,根据实际情况建立热-力学耦合的三维有限元模型,并运用SYSWELD有限元分析软件对工件不同形状坡口的焊接过程温度场、变形和焊缝残余应力进行数值模拟与分析。结果表明,坡口形状对430不锈钢变形及焊缝区... 详细信息

以430不锈钢平板对接为研究对象,根据实际情况建立热-力学耦合的三维有限元模型,并运用SYSWELD有限元分析软件对工件不同形状坡口的焊接过程温度场、变形和焊缝残余应力进行数值模拟与分析。结果表明,坡口形状对430不锈钢变形及焊缝区残余应力有较大影响。

关键词：不锈钢坡口残余应力数值模拟

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45钢焊接接头组织与性能分析

热加工工艺 2014年第3期43卷 184-185,189页

作者：代雪佳凌泽民刘明翔冷林霞重庆大学材料科学与工程学院重庆4000442 重庆大学国家重点传动实验室重庆400044

通过金相观察和硬度测试实验,研究了45钢在不同焊接电流下焊接接头的组织、性能变化规律,并分析了t8/5对焊接接头组织和性能的影响。结果表明:焊接接头中焊缝处金属的硬度最大;随着t8/5的减小,45钢在淬火区产生更多的脆硬马氏体,导致焊... 详细信息

通过金相观察和硬度测试实验,研究了45钢在不同焊接电流下焊接接头的组织、性能变化规律,并分析了t8/5对焊接接头组织和性能的影响。结果表明:焊接接头中焊缝处金属的硬度最大;随着t8/5的减小,45钢在淬火区产生更多的脆硬马氏体,导致焊接接头硬度增大;增大t8/5,可以减少或避免淬火组织的产生,改善钢的焊接性能。

关键词： 45钢 TIG 焊接接头热循环曲线 t8 5

奥氏体不锈钢纵向焊接残余应力分布的有限元模拟

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机械工程材料 2014年第12期38卷 101-104页

作者：代雪佳凌泽民刘明翔重庆大学材料科学与工程学院

以LED集鱼灯基板与灯壳的搭接接头为例,建立了热力学耦合的三维有限元模型,运用SYSWELD焊接专业软件,对316L奥氏体不锈钢薄板焊接件在不同焊接条件下纵向残余应力分布进行有限元模拟与分析,研究了预热温度和焊接顺序对纵向残余应力分布... 详细信息

以LED集鱼灯基板与灯壳的搭接接头为例,建立了热力学耦合的三维有限元模型,运用SYSWELD焊接专业软件,对316L奥氏体不锈钢薄板焊接件在不同焊接条件下纵向残余应力分布进行有限元模拟与分析,研究了预热温度和焊接顺序对纵向残余应力分布的影响,并将模拟结果与实测结果进行了对比。结果表明:采用预热可以有效降低焊接件的纵向残余应力;随着预热温度的升高,纵向残余应力降低;焊接顺序对纵向残余应力的影响不大;模拟结果与实测结果比较吻合,验证了计算用模型的准确性。

关键词：预热焊接顺序 316L奥氏体不锈钢纵向残余应力数值模拟

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散热器水室炉中钎焊温度场有限元模拟

热加工工艺 2015年第7期44卷 206-208,211页

作者：姬丽森凌泽民代雪佳李庆勇重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

以散热器水室即封头与主片的搭接接头为研究对象,建立了三维有限元模型,对其在钎焊炉中的Nocolok钎剂钎焊过程进行了分析与模拟。同时,分析了散热器封头炉中钎焊的温度场,对比实测与模拟结果,验证了有限元模型的准确性,从而为后续的工... 详细信息

以散热器水室即封头与主片的搭接接头为研究对象,建立了三维有限元模型,对其在钎焊炉中的Nocolok钎剂钎焊过程进行了分析与模拟。同时,分析了散热器封头炉中钎焊的温度场,对比实测与模拟结果,验证了有限元模型的准确性,从而为后续的工艺改进提供一个有效的理论分析手段,达到节省实验成本的目的。通过模拟分析,确定了最佳工艺方案。

关键词：散热器水室炉中钎焊温度场有限元

热输入对12MnNiCrMoV钢薄板焊接接头粗晶热影响区组织和性能的影响

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机械工程材料 2016年第11期40卷 63-66,70页

作者：代雪佳吴松林成应晋郑文健中国船舶重工集团公司第七二五研究所洛阳471023

分别在9.2,10.4,12.2,21.0kJ·cm-1焊接热输入下对12MnNiCrMoV钢薄板进行对接焊,研究了焊接热输入对焊接接头粗晶热影响区显微组织、晶粒尺寸、硬度和冲击性能的影响;为了确定不同热输入下接头粗晶热影响区的焊接热循环曲线,对焊接过程... 详细信息

分别在9.2,10.4,12.2,21.0kJ·cm-1焊接热输入下对12MnNiCrMoV钢薄板进行对接焊,研究了焊接热输入对焊接接头粗晶热影响区显微组织、晶粒尺寸、硬度和冲击性能的影响;为了确定不同热输入下接头粗晶热影响区的焊接热循环曲线,对焊接过程的温度场进行了有限元模拟。结果表明:随着焊接热输入增大,粗晶热影响区的组织变化并不明显,均为粒状贝氏体和块状铁素体,但晶粒尺寸逐渐变大,-20℃冲击韧性和维氏硬度均逐渐降低;晶粒粗化是粗晶热影响区产生脆化与软化的最主要原因;通过有限元模拟可知,随着热输入增大,粗晶热影响区相同位置处的峰值温度逐渐升高,并且在高温停留的时间延长。

关键词： 12MnNiCrMoV钢焊接热输入粗晶热影响区晶粒尺寸低温韧性

12MnNiCrMoV钢薄板粗晶区组织对其韧性的影响

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模具技术 2016年第3期 58-63页

作者：代雪佳吴松林成应晋中国船舶重工集团公司第七二五研究所河南洛阳471023

通过金相显微组织观察、硬度、冲击性能测试及热影响区热循环的有限元模拟,分析了12MnNiCrMoV钢薄板热影响区粗晶区金相显微组织、晶粒度对其强韧性以及硬度的影响。结果表明:低线能量输入时,粗晶区的组织为粒状贝氏体和块状铁素体,材... 详细信息

通过金相显微组织观察、硬度、冲击性能测试及热影响区热循环的有限元模拟,分析了12MnNiCrMoV钢薄板热影响区粗晶区金相显微组织、晶粒度对其强韧性以及硬度的影响。结果表明:低线能量输入时,粗晶区的组织为粒状贝氏体和块状铁素体,材料的冲击韧性和硬度较好;随着热输入能量的增大,粒状贝氏体向上贝氏体转变,且粗晶区的晶粒度减小、组织粗大,材料的冲击韧性和硬度均降低;粗晶脆化和组织脆化是12MnNiCrMoV钢薄板粗晶区韧性和硬度降低的主要原因。

关键词： 12MnNiCrMoV钢粗晶区晶粒度低温韧性

海洋环境对船用铝合金结构腐蚀的影响及防护对策

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船舶物资与市场 2023年第5期31卷 23-25页

作者：王洪波胡文旭陈景光代雪佳贺金雷中船黄埔文冲船舶有限公司广东广州510715 上海船舶工艺研究所上海200032 合图智造科技(北京)有限公司北京100086

在海洋环境中,点蚀和应力腐蚀是最常见的2种腐蚀模式。随着水深的增加,它们的腐蚀强度和敏感度逐渐增加。同时,在同等海洋环境中,Al-Me系铝合金的耐腐蚀性优于其他同等级铝合金。因此,结合我国船舶工业的实际生产与使用情况,提出了铝合... 详细信息

在海洋环境中,点蚀和应力腐蚀是最常见的2种腐蚀模式。随着水深的增加,它们的腐蚀强度和敏感度逐渐增加。同时,在同等海洋环境中,Al-Me系铝合金的耐腐蚀性优于其他同等级铝合金。因此,结合我国船舶工业的实际生产与使用情况,提出了铝合金成为船舶材料的发展方向,并就船舶工业用铝合金在未来的应用前景进行讨论。

关键词：船用铝合金海洋环境船舶腐蚀