基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究

钟欢欢; SINGARE Sekou; 陈盛贵

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.014

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基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究

钟欢欢 , SINGARE Sekou , 陈盛贵

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引用本文:

Citation:

基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究

1.
华南理工大学机械与汽车工程学院, 广州 510640;
2.
东莞理工学院机械工程学院, 东莞 523808

作者简介: 钟欢欢(1989-),男,硕士研究生,主要从事激光焊接技术与快速成型制造方面的研究。.

通讯作者: SINGARE Sekou, singarese@gmail.com ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(51445008);广东省产学研结合项目资助项目(2012B091000012);东莞市高等院校科研机构科技计划资助项目(2011108101002;2012108101001)
中图分类号: TG456.7

Research of laser welding property of polycarbonate based on finite element method

1.
School of Mechanical & Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China;
2.
School of Mechanical Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China

Corresponding author: SINGARE Sekou, singarese@gmail.com ;

CLC number: TG456.7

摘要: 为了揭示焊接参量对焊接质量的影响机理,优化焊接工艺参量,利用超景深显微镜和拉伸试验机对不同功率、焊接速率和材料厚度参量下的焊接强度进行了观察和测试。采用ABAQUS建立3维轴对称物理模型,对焊接过程中的温度分布进行了有限元模拟,并通过正交试验获得了各参量对焊接质量的影响规律。结果表明,激光功率是影响焊接强度的首要因素,其次是焊接速率,材料厚度影响最小;焊接过程中焊接温度越高,焊缝的宽度越大,可能导致熔池材料分解,焊缝中的气泡增多,影响焊接强度。
- 激光技术 /
- 激光焊接 /
- 有限元分析 /
- 温度场 /
- 焊接强度
Abstract: In order to study the mechanism of the welding parameters on the welding quality and optimize the welding parameters, optical microscopy and tensile testing machine were applied to observe and test the welding strength under different laser power, welding speed, material thickness. A 3-D physical model with axial symmetry was implemented to simulate the temperature field based on software ABAQUS and the effect of parameters on welding quality was obtained from orthogonal test. The results suggest that most important factor is laser power, followed by welding speed and material thickness. Meanwhile, higher temperature may cause bubbles to increase and affect welding strength.
- laser technique /
- laser welding /
- finite element analysis /
- temperature field /
- welding strength

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基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究

通讯作者: SINGARE Sekou, singarese@gmail.com;

作者简介: 钟欢欢(1989-),男,硕士研究生,主要从事激光焊接技术与快速成型制造方面的研究。

1. 华南理工大学机械与汽车工程学院, 广州 510640;
2. 东莞理工学院机械工程学院, 东莞 523808

收稿日期: 2014-03-24
录用日期: 2014-05-22
网络出版日期: 2015-03-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51445008);广东省产学研结合项目资助项目(2012B091000012);东莞市高等院校科研机构科技计划资助项目(2011108101002;2012108101001)

关键词:

摘要: 为了揭示焊接参量对焊接质量的影响机理,优化焊接工艺参量,利用超景深显微镜和拉伸试验机对不同功率、焊接速率和材料厚度参量下的焊接强度进行了观察和测试。采用ABAQUS建立3维轴对称物理模型,对焊接过程中的温度分布进行了有限元模拟,并通过正交试验获得了各参量对焊接质量的影响规律。结果表明,激光功率是影响焊接强度的首要因素,其次是焊接速率,材料厚度影响最小;焊接过程中焊接温度越高,焊缝的宽度越大,可能导致熔池材料分解,焊缝中的气泡增多,影响焊接强度。