工艺参数对TC4钛合金表面TIG堆焊Ti-Al合金层温度场及应力场的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述1.1 研究背景及意义金属堆焊成型是在快速成型技术的基础上发展起来的一项新兴工艺，它打破了焊接技术作为连接手段的传统局限，逐步发展成为了集cad、数控技术、焊接技术以及材料科学于一身的先进制造技术[1]，具有成型效率高、生产成本低、成型路径灵活的优点，且由金属材料直接堆焊成型的零件组织致密、力学性能良好，因此受到全世界制造业的广泛关注。

众所周知，焊接是一个快速升温并随后快速冷却的过程，焊接物理现象包括焊接时的传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的相变、变形以及焊接应力等。

焊接时，在焊件上将产生局部高温的不均匀温度场，在焊缝中心处的温度可达1500℃以上。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1 拟解决的关键问题（1）ti-al合金金属堆焊数学模型的建立；（2）ti-al合金金属tig堆焊过程温度场和应力变形场的数值模拟；（3）堆焊过程关键影响因素（焊速、热输入、电流电压等）及实验分析。

2.2 研究手段（1）金属堆焊数学模型的建立首先采用visual-environment里的visual-mesh建立实体模型，且进行三维实体网格的划分，并在分析软件visual-weld中进行焊接模拟。

（2）堆焊过程温度场和应力变形场的数值模拟得到堆焊过程温度场和应力变形场的云图和曲线图，通过云图宏观把握焊接热过程和应力变形分布，并结合热成像仪测温实验对温度场进行验证。