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钢/铝异种金属光纤激光焊接数值模拟

杨洪亮 金湘中 修腾飞 费鑫江 叶颖

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钢/铝异种金属光纤激光焊接数值模拟

    作者简介: 杨洪亮(1987-),男,硕士研究生,主要研究方向为激光深熔焊接.
    通讯作者: 金湘中, jxz2014@hnu.edu.cn
  • 中图分类号: TG456.7

Numerical simulation of fiber laser welding of steel/aluminum dissimilar metals

    Corresponding author: JIN Xiangzhong, jxz2014@hnu.edu.cn ;
  • CLC number: TG456.7

  • 摘要: 为了研究钢/铝异种金属激光深熔焊接的温度分布情况,采用有限元ANSYS软件建立了钢/铝异种金属激光对接焊的数学模型,对焊接温度场进行了模拟。通过计算模拟得到了不同时刻的温度场分布云图、试件表面节点的热循环曲线以及焊接速率对温度场变化的影响,并与实际焊接试验结果进行了对比。结果表明,焊接温度场呈非对称分布,钢一侧的温度梯度大于铝合金一侧的温度梯度;随着焊接速率的增大,热源中心的最高温度会逐渐降低,焊接熔池的熔宽也会随之逐渐变小。模拟的焊缝形状与实际焊接实验得到的焊缝截面的熔合线基本一致,熔池熔宽的模拟结果与实验结果误差在5%以内,验证了模拟结果的准确性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-15
  • 录用日期:  2015-05-20
  • 刊出日期:  2016-07-25

钢/铝异种金属光纤激光焊接数值模拟

    通讯作者: 金湘中, jxz2014@hnu.edu.cn
    作者简介: 杨洪亮(1987-),男,硕士研究生,主要研究方向为激光深熔焊接
  • 1. 湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 长沙 410082

摘要: 为了研究钢/铝异种金属激光深熔焊接的温度分布情况,采用有限元ANSYS软件建立了钢/铝异种金属激光对接焊的数学模型,对焊接温度场进行了模拟。通过计算模拟得到了不同时刻的温度场分布云图、试件表面节点的热循环曲线以及焊接速率对温度场变化的影响,并与实际焊接试验结果进行了对比。结果表明,焊接温度场呈非对称分布,钢一侧的温度梯度大于铝合金一侧的温度梯度;随着焊接速率的增大,热源中心的最高温度会逐渐降低,焊接熔池的熔宽也会随之逐渐变小。模拟的焊缝形状与实际焊接实验得到的焊缝截面的熔合线基本一致,熔池熔宽的模拟结果与实验结果误差在5%以内,验证了模拟结果的准确性。

English Abstract

参考文献 (11)

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