作者：杨海奇; 梁融; 罗宇激光焊接热流固耦合熔池流动残余应力焊接变形
摘要：由于材料属性的不同,异种材料在焊接过程中熔池内液态金属的流动更加激烈,对焊缝中的材料组分、温度以及应力的影响不可忽略。以不锈钢和低碳钢激光焊接对接接头为研究对象,采用高斯体热源,在考虑和不考虑熔池流体流动两种情况下,用热流固耦合方法研究了焊接接头的温度场、熔池流场、熔池的形貌、位移场和应力场。结果表明,在远离热源区域熔池流动对温度的影响较小,但在热源附近,考虑熔池流动时最高温度和温度梯度都比不考虑熔池流动的计算结果要小;两种情况下残余应力、横向收缩以及角变形都有明显的差异;此外,通过焊接接头的断面形貌特征的比较,发现异种金属在考虑熔池流动时计算结果更加接近试验结果。研究结果验证了异种金属激光焊接时考虑熔池流动的热流固耦合有限元分析的必要性。
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