CFRTP/不锈钢激光焊接温度场数值模拟研究  

Numerical Simulation of CFRTP/Stainless Steel Laser Welding Temperature Field

作　　者：贾少辉 王强[1] 焦俊科[1] 张军安 Reinhart Popvawe 张文武[1] Jia Shaohui;Wang Qiang;Jiao Junke;Zhang Jun’an;Reinhart Popvawe;Zhang Wenwu(Ningbo Institute of Industrial Technology,CAS,Ningbo,Zhejiang315201,China;Ningbo Crys Diam Industrial Technology Co.,Ltd.Ningbo,Zhejiang315201,China;Fraunhofer Institute for Laser Technology,Aachen,Germany)

机构地区：[1]中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江宁波315201 [2]宁波晶钻工业技术有限公司,浙江宁波315201 [3]弗朗霍夫激光研究所,亚琛

出　　处：《应用激光》2019年第3期456-461,共6页Applied Laser

基　　金：宁波市国际合作资助项目(项目编号:2017D10007);国家自然科学基金资助项目(项目编号:U1609208);深圳市基础研究布局资助项目(项目编号:JCYJ20150529162228734);国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金资助项目(项目编号:COMASFGS201736734);中国科学院青年创新促进会资助项目(项目编号:2017343);国防基础科研计划资助项目(项目编号:JCKY2016130B203)

摘　　要：为了提高CFRTP/不锈钢激光焊接过程数值模拟的准确性,在考虑界面接触热导率对焊接温度场影响的情况下,建立了CFRTP/不锈钢激光焊接热接触有限元模型,利用ANSYS软件对温度场进行了数值模拟,并分别讨论了激光功率、焊接速度、夹具压力等不同工艺参数对接头熔宽及温度场的影响规律。结果发现,较传统模型而言,热接触模型可将接头熔宽计算值的相对误差从17.8%降低至6.7%,更为接近实际,可用来指导试验及工业生产。In order to improve the accuracy of numerical simulation of CFRTP/stainless steel laser welding process,the thermal contact finite element model is established considering the influence of interface contact thermal conductivity on the welding temperature field.The temperature field was numerically simulated by ANSYS software. The influence of process parameters on weld width and temperature field was studied. The results show that the relative error of the weld width prediction value can be reduced from 17.8% of the traditional model to 6.7% using this model.It is closer to reality and can be used to guide test and industrial production.

关 键 词：激光焊接 温度场 数值模拟 CFRTP 

分 类 号：TG456.7[金属学及工艺—焊接]