针对大型飞机高强铝合金壁板激光焊接T 型接头结构的角变形缺陷,提出了一种在蒙皮背部添加辅助热源的方法,有效地控制了角变形的产生。并基于有限元软件ABAQUS,开发了一种适用于这种焊接方法的焊接模型,同时考虑材料非线性、几何非线性和移动热源的热-弹-塑性有限元计算方法来模拟焊接过程中的热-力学耦合行为,分析焊接过程中的温度场、残余应力和焊接变形。同时,采用实验方法测量了加入辅助热源前后焊接接头的变形。结果表明,数值计算所得到的挠曲变形、角变形与实验测量结果十分吻合,验证了所开发的有限元计算方法的有效性。
激光技术 激光焊接 背部辅助热源 高强铝合金 角变形
针对1 mm厚TC4钛合金薄板进行光纤激光-钨极惰性气体保护焊(TIG)电弧复合焊接试验,研究了激光功率、电弧电流、热源间距、保护气成分等工艺参数对焊缝成形的影响,同时分析了焊接接头的显微组织及力学性能。研究结果表明:随着电弧电流增加、主保护气中He气比例升高,焊缝的熔化量逐渐增加;随着激光功率和两热源间距的增加,焊缝熔化量呈波动性变化。焊缝咬边程度和复合热源的热输入有关,输入的能量越大越集中,焊缝咬边深度越小。焊接保护效果主要由电弧输入的热量决定,输入的热量越大,保护效果越差。在优化的工艺参数下,复合焊接的接头抗拉强度高于母材,延伸率低于母材,这与焊缝中马氏体组织的分布有关,拉伸断裂位于母材。
激光技术 光纤激光 复合焊接 TC4钛合金 焊缝成形 接头性能