激光電弧復(fù)合焊接數(shù)值模擬.pdf

1、焊接是一個(gè)涉及物理、傳熱、冶金和力學(xué)等學(xué)科的復(fù)雜過程。高強(qiáng)鋼由于其良好的性能在造船等重型機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用，但正因?yàn)槠溆猛镜奶厥庑?，對其連接技術(shù)也提出了更高的要求。 本文以7mm厚的高強(qiáng)鋼為研究對象，結(jié)合數(shù)值計(jì)算的方法，并利用有限元分析理論，選用高斯分布的熱源模型，解決了熱源移動(dòng)的模擬。通過確定物理參數(shù)的變化，解決相變潛熱等問題。利用ANSYS模擬了整個(gè)焊接過程的溫度場分布，模擬對比了不同激光功率、電弧電流、焊接速度下的的溫度場

2、分布，得到了相應(yīng)的熔深和熔寬的大小，并通過試驗(yàn)一一進(jìn)行驗(yàn)證，模擬結(jié)果和試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)吻合良好。 試驗(yàn)證明：復(fù)合焊接能實(shí)現(xiàn)良好的橋接性，焊縫硬度高于母材，但低于單獨(dú)的激光焊接，焊縫均勻性好。電弧的引入明顯增加了焊接的熔深和熔寬。隨著激光功率的增大，熔深增大，但超過一定值反而下降。電弧電流、焊接速度、激光離焦量、激光與電弧的距離都對焊縫的成型有重要影響，當(dāng)這些參數(shù)達(dá)到合理的配置時(shí)，焊接質(zhì)量最好。在激光功率2kw，相應(yīng)電弧電流100A