鍍鋅板激光釬焊溫度場及應(yīng)力應(yīng)變場分析.pdf

1、本文對鍍鋅薄鋼板卷對接接頭激光填絲釬焊工藝進行了試驗研究，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合鍍鋅板材料特殊、卷對接接頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜、激光釬焊工藝特殊的特點，采用有限元方法對激光釬焊溫度場、應(yīng)力和變形的產(chǎn)生和分布規(guī)律進行了計算分析。
　　在鍍鋅板激光填絲釬焊工藝試驗中，分析比較了單、雙光束激光填絲釬焊條件下，不同釬焊工藝參數(shù)對鍍鋅層燒損及釬縫成形的影響。結(jié)果表明，串行雙光束激光填絲釬焊對激光功率和光斑直徑具有更大的適應(yīng)性，對母材鍍鋅層的保護效果更好；改變

2、送絲速度與釬焊速度的匹配及正負離焦量，可以獲得不同的釬縫成形規(guī)律。
　　在分析激光釬焊過程的傳熱行為的基礎(chǔ)上，本文提出了一種激光釬焊熱源模型：采用面熱源來模擬激光對釬料和母材表面的加熱，一個圓臺形體熱源來模擬熔化釬料潤濕鋪展流動的傳熱。利用熱源模型建立卷對接接頭激光釬焊溫度場計算的有限元模型。在模型中考慮了對流和輻射散熱、相變潛熱和材料熱物性參數(shù)隨溫度的變化等因素。對不同焊接工藝參數(shù)下的溫度場進行計算，得到了工藝參數(shù)對溫度場分布的

3、影響，并比較了單、雙光束激光釬焊溫度場的分布特點，獲得了不同工藝方法和不同工藝參數(shù)下的鍍鋅層燒損寬度。
　　在溫度場數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，計算了卷對接接頭的焊接應(yīng)力、應(yīng)變場。在計算過程中考慮了夾具的作用，網(wǎng)格的疏密過渡以及材料力學(xué)性能參數(shù)隨溫度的變化。分析了鍍鋅板卷對接接頭激光釬焊過程的應(yīng)力和變形的演變過程及分布特點，并將單、雙光束激光填絲釬焊的應(yīng)力和殘余變形進行了對比。結(jié)果表明：釬焊接頭的殘余應(yīng)力和變形除了與熱輸入量有關(guān)之外，還與釬