A514鋼激光深熔焊接過(guò)程的數(shù)值模擬.pdf

1、近年來(lái)，隨著激光加工技術(shù)的發(fā)展，激光加工越來(lái)越受到人們的重視。特別是激光焊接作為一種高能密度的焊接方法，具有很多其他焊接方法所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)而備受矚目。A514鋼作為一種低合金鋼，具有高強(qiáng)度、高韌性的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于船舶工業(yè)、橋梁鋼構(gòu)、航空航天等領(lǐng)域。低合金鋼在世界范圍內(nèi)需求的不斷提高使得其在焊接結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用越來(lái)越普遍，焊接質(zhì)量和焊接效率要求也越來(lái)越高。因此，與傳統(tǒng)焊接方式相比較，激光焊接是一種高質(zhì)高效的焊接方法，研究和模擬其激光焊接過(guò)

2、程具有重要的意義。
　　 激光深熔焊接過(guò)程包含著一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，表現(xiàn)出復(fù)雜、快速且受多參數(shù)影響的特點(diǎn)。焊接溫度場(chǎng)的變化反映了焊接過(guò)程中的熱變化，其對(duì)焊接質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。隨著人們對(duì)激光焊接工藝的不斷認(rèn)識(shí)，研究焊接的方法也變得多種多樣。焊接過(guò)程的數(shù)值模擬一直都被認(rèn)為是一種前沿且能夠快速重現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的方法，也是近幾年研究的重點(diǎn)。盡管前人對(duì)激光焊接過(guò)程已經(jīng)有了一些研究，但是在對(duì)激光深熔焊接過(guò)程的數(shù)值模擬仍存在一定的局

3、限。
　　 本文通過(guò)運(yùn)用ANSYS通用有限元分析軟件，首先模擬了不同參數(shù)條件下的A514鋼激光深熔焊接溫度場(chǎng)的分布。模擬采用調(diào)整參數(shù)后的雙橢球熱源模型，借助函數(shù)加載熱載荷的形式選取不同焊接參數(shù)（不同功率和不同焊接速率）對(duì)A514鋼激光深熔焊接的溫度場(chǎng)分布進(jìn)行模擬，并且分別對(duì)不同焊接參數(shù)下的焊接溫度場(chǎng)分布和焊接熱循環(huán)曲線(xiàn)進(jìn)行了比較分析，繼而探討不同參數(shù)下溫度場(chǎng)分布變化趨勢(shì)；接著通過(guò)間接耦合的方式對(duì)焊接應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律進(jìn)行了探討，重