研究目的
模拟铝/钢钨极惰性气体保护焊(TIG)电弧辅助激光焊接-钎焊(A-LWB)对接接头的热机械行为,并分析A-LWB与单一激光焊接-钎焊(SLWB)在焊接温度场、残余应力和焊接变形方面的差异。
研究成果
数值模拟结果与实验结果吻合良好,验证了有限元法的有效性。与SLWB相比,A-LWB能使焊缝宽度方向的高温分布区更宽,降低焊缝横向拉应力并减小纵向拉应力的分布范围。采用A-LWB时焊接变形也有一定程度的减小。
研究不足
该研究聚焦于铝/钢TIG电弧辅助激光焊接-钎焊(A-LWB)对接接头的热力行为,并与单一激光焊接-钎焊(SLWB)进行对比。研究局限性包括所使用的特定材料(ST04Z镀锌钢和5A06铝合金)以及特定的焊接参数。
1:实验设计与方法选择:
采用热弹塑性有限元法模拟铝/钢TIG电弧辅助激光焊接-钎焊(A-LWB)对接接头的力热行为,研究材料非线性、几何非线性和加工硬化对焊接过程的影响。
2:样品选择与数据来源:
选用ST04Z镀锌钢和5A06铝合金,尺寸分别为150 mm×50 mm×1 mm和150 mm×50 mm×2 mm。
3:实验设备与材料清单:
实验设备包括GS-TFL-10KCO2激光器和HYLONG WSE-250 TIG焊机。
4:实验步骤与操作流程:
激光垂直加热母材表面并偏离铝合金边缘约2 mm,同时TIG电弧向焊接方向倾斜。焊接过程中通过夹具固定板材。
5:数据分析方法:
采用MSF/PSF-3M X射线应力分析仪测量A-LWB焊接残余应力,使用Global Image 9128三坐标测量机(CMM)测量板材轮廓,并通过Cero 2.0软件处理CMM测量的数据点云。
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获取完整内容-
GS-TFL-10KCO2 laser
Used for laser welding in the experiment
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HYLONG WSE?250 TIG welder
Used for TIG welding in the experiment
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MSF/PSF?3M X-ray stress analyzer
Used for measuring welding residual stress
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Global Image 9128 coordinate measuring machine (CMM)
Used for measuring the contour of the plate
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Cero 2.0 software
Used to characterize the data point cloud measured by CMM
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