钛合金激光焊工艺研究与成形预测

《钛合金激光焊工艺研究与成形预测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文钛合金激光焊工艺研究与成形预测姓名：沈威申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：胡伦骥;陈俐20050401华中科技大学硕士学位论文摘要在航空航天领域钛合金激光焊接应用越来越受到重视有效控制其焊接质量成为第一要务由于焊缝形状直接影响焊缝质量准确地预测焊缝形状即建立焊接工艺参数与焊缝形状之间的映射关系具有重要意义然而激光焊接是一个涉及很多因素的复杂过程建立在许多简化基础上的数学模型和用回归方法推导的经验公式难以准确表征上述的关系而人工神经网络却因自身固有的特点非常适合处理激光焊这种

2、非线性系统本论文针对BT20钛合金采用人工神经网络方法借助MATLAB软件在大量工艺试验研究的基础上分别建立了该合金CO2激光焊和YAG激光焊焊缝形状预测网络模型模型以激光功率焊接速度和离焦量为输入以表征焊缝形状8个几何特征参数为输出输出结果较为全面简洁地反映了焊缝横截面轮廓经过精心设计和反复训练得出一组最佳的网络结构与参数通过验证试验表明除焊缝正面余高外所建预测模型能较准确地预测深熔焊和穿透焊的焊缝形状作图反演焊缝形状让预测结果直观生动此外论文还研究了BT20钛合金的激光填丝焊和激光-高频感应复合焊工艺前者

3、试验获得了一定激光功率和离焦量条件下两组焊接速度和送丝速度的匹配关系并发现填充焊丝的加入对焊缝咬边现象确有改善后者试验表明在一定激光功率和离焦量条件下高频感应热源使焊缝熔透性有所增强最后论文对这两种工艺条件下的焊缝形状预测提出了一种估计方法关键词钛合金激光焊焊缝形状预测人工神经网络I华中科技大学硕士学位论文AbstractInthefieldofaviationandaerospaceindustries,agreatlyincreasingattentionisbeingpaidtotheapplicati

4、onoflaserweldingtitaniumalloys.Itbecomesthefirstthingtocontrolthequalityofjointseffectively.Theweldshapedirectlyinfluencestheweldquality,soitisimportanttopredicttheweldshapeorestablishthemappingbetweentheweldingprocessparametersandtheweldshape.However,laser

5、welding,whichinvolvesaseriesofinfluentialfactors,isacomplicatedprocess,Themathematicmodelsbasedonsimplificationandtheempiricalformulasdeducedbyregressmethodarebothincompetent,buttheartificialneuralnetworkisverysuitabletodealwithnonlinearsystemslikelaserweld

6、ingbecauseofitsinherentcharacteristics.TakingBT20titaniumalloyastheobject,anartificialneuralnetworkmethodisintroducedinthispaper.Basedonalargenumberoftests,networkmodelsofpredictionofweldshapeforlaserweldingthisalloyweredesignedbymeansofMATLABsoftware.Themo

7、delsusedlaserpower,weldspeedandfocuspositionasinputs.Theoutputsweretheweldshapedefinedbyeightgeometricparameters.Theresultsdescribedtheweldsectionfigurefullyandsimply.Theoptimalnetworkconfigurationandparameterswereobtainedbydesigningchoicelyandtrainingrepea

8、tly.Verificationtestsshownthatareasonableprecisionofpredictingwasobtainedforpenetrationweldsandpartialpenetrationweldsexcepttheweldreinforcement.Visualshapesmadetheresultstobeacceptedeasily.Besides,wir