焊接工艺的优化策略

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：图12-51是对Tandem双丝焊电弧与焊丝的温度场和流场仿真，保护气体采用Ar+CO2（18%），焊接电流均为150A，左边是主导焊丝，对获得双丝协同的稳定条件提供了工艺机理。图12-52是对6061铝合金板材搅拌摩擦焊的搅拌头与焊缝温度场及其等效应变的一个仿真结果。以上这些例子对焊接工艺机理的理解和优化分析均具有工程价值和指导作用。

焊接工艺的仿真，主要是针对某一个具体焊接对象，从熔池形状与熔深、热影响区尺度与组织形态、焊后变形与残余应力控制，工艺稳定性与焊接顺序优化等几个方面展开，从而改善和提高焊接产品的制造质量及服役性能，有效地减少了人力、物力的消耗，促进焊接工艺的精量化。

图12-48是对2mm厚镁合金板板件激光焊接的温度场仿真，采用的连续激光功率为2kW，焊接速度为7m/min。图12-49是对熔化极气保焊熔池流态与焊缝温度场的仿真。图12-50是对等离子电弧在不同电流下的小孔形貌和熔深的仿真，为焊接参数的选择提供了依据。图12-51是对Tandem双丝焊电弧与焊丝的温度场和流场仿真，保护气体采用Ar+CO₂（18%），焊接电流均为150A，左边是主导焊丝，对获得双丝协同的稳定条件提供了工艺机理。图12-52是对6061铝合金板材搅拌摩擦焊的搅拌头与焊缝温度场及其等效应变的一个仿真结果。以上这些例子对焊接工艺机理的理解和优化分析均具有工程价值和指导作用。

除此之外，关于焊接工艺与接头组织、性能相关性，控制冷却速率、改进工况条件等方面的仿真，对于高强钢、超高强钢以及高强铝合金等材料的接头性能优化和预测具有重要的工程应用意义。这方面的研发工作及成果将随着仿真技术和焊接专用数据库的发展，为焊接工程提供更多、更丰富的数据支持。