A514鋼激光深熔焊接過程的數(shù)值模擬.pdf

1、近年來，隨著激光加工技術(shù)的發(fā)展，激光加工越來越受到人們的重視。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有的優(yōu)點而備受矚目。A514鋼作為一種低合金鋼，具有高強度、高韌性的特點，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)用越來越普遍，焊接質(zhì)量和焊接效率要求也越來越高。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

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

3、限。
　　 本文通過運用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A514鋼激光深熔焊接的溫度場分布進(jìn)行模擬，并且分別對不同焊接參數(shù)下的焊接溫度場分布和焊接熱循環(huán)曲線進(jìn)行了比較分析，繼而探討不同參數(shù)下溫度場分布變化趨勢；接著通過間接耦合的方式對焊接應(yīng)力場的分布規(guī)律進(jìn)行了探討，重