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2013本科毕业设计-热能与动力工程-开题报告
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山东建筑大学毕业论文开题报告范文-《复合焊中的GMAW焊接热过程的解析》背景：
日期：作者：无忧论文网编辑：gufeng点击次数：252销售价格：免费论文论文编号：lw394486论文字数：3636&论文属性：开题报告论文地区：济南论文语种：中文&
关键词：&&
一、&选题背景和意义：随着工业的迅速发展，各种新型材料的不断开发以及科学技术的发展，焊接成为具有给定功能的结构制造技术。几乎所有的产品在生产中都不同程度地依赖焊接技术，的应用也愈来愈广泛，焊接技术已经成为一门独立的学科。由于焊接结构具有重量轻、成本低、质量稳定、生产周期短等优点，可以预测焊接技术在石油化工、电力、桥梁、船舶、核潜艇、核动力工程、汽车制造、房屋建设以及各种金属结构等工业部门将得到更为广泛的应用。激光焊是最近几年发展起来的一种高能量的焊接方法。它是用激光来加热，因此可以穿透透明介质。激光焊焊接速度快、能量密度高、灵活性大、可精确控制、焊缝的深宽比大、热输入量低、焊接变形小，可直接曝露在空气中进行焊接而不需真空环境或气体保护。整个激光焊焊接过程进行的非常快，焊接热影响区和焊接变形小，特别适合于精密结构件和热敏感器件的焊接，但激光焊对焊接接头装备精度和间隙要求高，焊缝容易出现气孔、裂缝和咬边等缺陷，设备投资大，能量转换效率低。为消除或减少单激光热源焊接的缺陷，人们在保持激光加热的优点的基础上，利用其他热源的加热特性来改善激光对工件的加热，从而把激光与其他热源一起进行复合热源焊接。常规的熔化极电弧焊虽然焊接速度慢、焊接热输入大、熔深小、热影响区大、焊接变形大，但是设备投资小，对间隙不敏感，能填充金属。激光焊接由于热作用区域小，母材端面接口容易发生错位。而电弧焊接的热作用范围较大，可以缓和对接口的要求，减少错位，使焊接质量和效率得到提高。所以，采用激光+电弧的复合焊接方法成为激光焊接的新的发展趋势之一。激光-GMAW复合焊是指将激光焊接技术与传统的熔化极气体电弧焊(GMAW)结合起来进行焊接。混合的激光加工技术将一个二级能源合并到焊接池区域，使得激光焊接的优势得到具体化，其中优势包括焊接速度得到提高，热影响区域受到限制，焊接的接缝变窄同时具有精良的焊道外形。熔化极气体电弧焊作为二次能源，它提高了总体的加工能量效率，降低了设备成本的同时还提高了焊接缝隙的能力，降低了焊缝的冷却速率。所以，采用科学的计算机模拟方法对激光-GMAW焊接的热过程进行分析，了解有限板厚、体积热源分布、工件表面散热等因素对激光-GMAW复合焊接的影响，并获得多种工艺条件下的熔深、熔宽等数据。为我们更好的理解激光-GMAW复合焊接过程所发生的复杂现象并进一步控制焊接过程、保证焊接质量创造了条件。二、课题关键问题及难点：激光-GMAW复合焊接是一个非常复杂、涉及到光-等离子体-金属材料之间复杂相互作用的局部冶金过程。在整个焊接过程中最基础的问题是激光与GMAW电弧的能量耦合机制以及与材料之间的相互作用。激光-GMAW复合焊接中的几个关键问题主要有激光、电弧以及材料的能量耦合机制，激光与电弧的相互作用，激光、电弧与母材的相互作用，以及复合热源焊接熔池内的传热与传质等。三、调研报告（或文献综述）：&&& 随着工业的迅速发展，各种新型材料的不断开发以及科学技术的发展，焊接技术是一种将材料永久连接，成为具有给定功能的结构制造技术。几乎所有的产品在生产中都不同程度地依赖焊接技术，焊接技术的应用也愈来愈广泛。激光焊接技术是激光技术、焊接技术、自动化技术、材料技术、机械制造技术及产品设计为一体的综合技术。激光复合焊技术是将物理性质、能量传输机制截然不同的两种热源复合在一起，同时作用于同一加工位置，在充分发挥各自的优势时，又相互弥补了各自的不足，从而形成了一种全新高效的热源。1、激光焊接概述及特点激光焊接时，激光照射到被焊接材料的表面，与其发生作用，一部分被材料表面反射，一部分进入材料的内部。激光射线的光子通过轰击被焊接材料的表面形成蒸汽，并可以覆盖在金属材料表面以防止剩余能量被金属反射掉。激光的光波入射材料时，材料中的带电粒子依着光波电矢量的步调振动，使光子的辐射变成了电子的动能。这些原始激发能经过一定的过程再转化为热能，进而可以为焊接提供热源。激光焊接与其它传统焊接工艺相比，有着许多优点。激光焊接能够将激光束集中于非常狭小的区域，从而产生高能量密度的热源，在高速加工中能避免热损伤和焊接变形，可进行精密零件、热敏感性材料加工；激光焊接装置不需要与被焊接材料直接接触，激光可以穿过透明材料进行聚焦，因此可以焊接一般方法难以接近的接头或无法安置的焊接点；激光焊接中被焊接材料不易被氧化，可以直接曝露在大气下进行焊接而不需要真空或气体保护。但是激光焊接仍有许多不足之处，其一就是要求焊件之间的装备精度较高，并且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移，否则很容易造成焊接缺陷。另一缺点就是激光焊接的设备费用较高，投资成本比较大。2、熔化极气体保护焊概述与特点& 熔化极气体保护焊（GMAW）具有生产效率高、焊接质量好、生产成本低、易于实现自动化等优点，在制造业得到了广泛的应用。常规的熔化极电弧焊虽然焊接速度慢、焊接热输入大、熔深小、热影响区大、焊接变形大，但是设备投资小，对间隙不敏感，能填充金属。焊接过程中的保护气体可以使电弧燃烧稳定，熔滴过渡平稳、安定、无激烈飞溅。熔化极气体保护焊在工艺上、生产率与经济效果等方面有着下列优点：气体保护焊是一种明弧焊，焊接过程中电弧及熔池的加热熔化情况清晰可见，便于发现问题与及时调整，故焊接过程与焊缝质量易于控制；气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时，降低了焊接成本；适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。不足之处：焊接时采用明弧和使用的电流密度大，电弧光辐射较强；其次，是不适于在有风的地方或露天施焊；设备较复杂。3、激光－GMAW复合焊技术特点激光复合焊是指将激光焊接技术与传统的金属极气体电弧焊(GMAW)结合起来进行焊接。激光复合焊技术消除了单激光热源的焊接缺陷，人们在保持激光加热的优点的基础上，利用其他热源的加热特性来改善激光对工件的加热，从而把激光与其他热源一起进行复合热源焊接。激光复合焊集成了激光焊的高穿透、低热量和高速等特点，以及熔化极气体电弧焊所具有的极佳的缝隙公差和金相控制。复合工艺最后得到更深的焊接，更低的热量输入，更小的热变形，更高的焊接强度和韧度，以及更高的抗疲劳强度。其主要优点有：焊接能量集中、焊接速度较快、熔深大；电弧过程稳定；焊缝成形美观，变形小，焊后矫正量小，比单激光热源焊接好；对接头间隙不敏感，可通过焊丝改善焊缝的性能，扩大了激光在工业中的应用范围。4、我国激光－GMAW复合焊技术现状和发展激光与熔化极电弧复合焊接过程是一个非常复杂的物理化学过程，在比较小的焊接区域中有大量的高温激光致等离子体、电弧等离子体、受热蒸发的母材金属等，因此这使得要想彻底了解激光与电弧的相互作用变得很困难。目前国内对复合热源焊接技术的研究主要集中在工艺本身的研究与开发上，对一些基础性的机理问题还缺乏较深入的研究。研究工作大多集中在对复合热源焊接机理的分析，主要有激光压缩引导稳定电弧、激光对熔滴过渡
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文本预览：
毕业设计（论文）
开 题 报 告
题 目 仙游电站水泵水轮机 结构设计 专 班 学 业 级 生 热能与动力工程 动 09* 班 *** *** 教授
一、毕业设计的课题来源、类型
毕业设计的题目来源：本人的设计课题是从学校提供的诸多课题中选择， 并根据自己将来的兴趣和将来工作所需选择了《仙游电站水泵水轮机结构设 计》这个题目，指导教师是廖伟丽。 毕业设计的题目类型：工程设计。
二、选题的目的和意义
随着科学技术的发展， 经济和人类社会的发展对电力的需求越来越多， 大 容量的火电和核电机组相继投产发电， 但是它们的调峰能力都比较弱。 抽水蓄 能电站调峰填谷、 调频调相、 提高电网供电质量和电网灵活性与可靠性等优点 越趋明显， 使之成为获得电网最佳的经济效益和社会效益的优选电站之一。抽 水蓄能电站利用兼具水泵和水轮机两种工作方式的蓄能机组， 在电力负荷出现 低谷时吸收电网多余的电能作水泵运行抽水到上水库， 在电力负荷高峰时作水 轮机运行，将上水库的水放下发电。因此，研究抽水蓄能机组结构并找出合理 可靠的调节控制方法， 对抽水蓄能电站的稳定、 可靠和高效运行以及充分发挥 其经济效益有着极重要的意义。
三、本课题在国内外的研究现状及发展趋势
福建仙游抽水蓄能电站在风景秀丽的福建仙游西苑乡半岭村。 位于巍峨笔 立直插云霄的福建第一山——“戴云山”南面，东面是金盘、玉兔起升处，亦 是西苑乡政府所在的彩霞常挂在顶，气魄雄伟的笔架“起云山” 。西面是仙游 山三个村所在的绿树成荫、重叠连峰的大山的屏障，距德化县城约 35 公里， 北与戴云山红林地带，与木兰溪源头相接壤。南濒临仙游县度尾镇蒋隔水库， 距县城 28 公里。 仙游抽水蓄能电站是福建省第一座抽水蓄能电站，福建省“十一五”规划 的重点项目。电站位于仙游县西苑乡境内，工程总投资约 44.59 亿元。电站工 程枢纽建筑物主要有上水库、输水系统、发电厂房、下水库和开关站等，电站
安装 4 台单机容量为 300 兆瓦的立轴单级混流可逆式机组，总装机容量 1200 兆瓦， 由中国水电顾问集团华东勘测设计研究院承担勘察设计。 仙游抽水蓄能 电站安装 4 台 30 万千瓦的自主化立轴单级可逆混流式机组，设计年抽水用电 量 25.28 亿千瓦时，年发电量 18.96 亿千瓦时，年发电利用小时数为 1580 小 时，具有周调节能力。施工总工期约 66 个月，首台机组预计将于 2013 年 10 月 31 日投入商业运行。目前仙游抽水蓄能电站进场公路工程、通风兼安全洞 工程、施工供电工程、施工控制网工程已经完工，建设征地
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王鹏跃 毕业设计开题报告
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