完全熔透和部分熔透搭接激光焊接接头的残余应力和变形

• 作者: 刘伟 李喜庆 胡立国 范佳斐 郭相忠
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 激光材料加工 搭接焊接接头 完全熔透和部分熔透 残余应力 焊接变形 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 激光制造
• 页码范围: 353-361
• 页数: 9页
• 分类号: TG404
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.0502005

摘要

基于ABAQUS软件建立了考虑搭接界面接触约束的顺序耦合热-弹塑性有限元模型,研究了完全熔透和部分熔透搭接激光焊接接头的温度场、残余应力场以及焊接变形,并通过试验验证了模型的准确性.结果 表明:完全熔透焊接接头由于热输入量较高,其高纵向残余应力区的范围比部分熔透焊接接头宽约30％;由于部分熔透板材对焊缝金属自由膨胀的约束强于熔透板材,故部分熔透焊接接头下板搭接界面的横向残余应力峰值(198 MPa)大于完全熔透焊接接头;部分熔透焊接接头上下表面之间的横向收缩差异明显大于完全熔透焊接接头,从而导致部分熔透焊接接头沿板厚方向的焊接变形更大.