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为了实现汽车轻量化,以达到节能减排的目的,铝合金在汽车车身上得到越来越广泛的应用。车身结构件作为汽车承载的主要部件,其焊接质量、残余应力和变形直接影响着碰撞过程的承载和吸能效果。本文以汽车用铝合金保险杠为研究对象,分析双脉冲MIG焊接过程中不同工艺参数对焊接质量、残余应力和变形的影响。为了减少实验手段的盲目性,降低成本,采用有限元分析软件ABAQUS对焊接过程进行数值模拟仿真,以得到焊接过程中温度场和应力应变场的变化规律。本文首先对2mm厚的6061-T6铝合金T型接头进行了双脉冲MIG焊模拟仿真。焊接温度场计算时,采用双椭球模型对焊接热源进行描述,并将焊接过程中的热输入变化简化为以低频脉冲频率在强、弱脉冲之间周期性地转换。同时,运用FORTRAN语言编写热源移动程序,并采用生死单元技术模拟焊丝的填充过程。温度场计算完成后,将其产生的数据文件作为载荷导入应力应变场中进行计算,从而获得焊接过程中温度场和应力应变场的演变规律,同时得到焊件残余应力分布及整体变形大小。模拟结果表明:焊后T型接头的残余应力主要集中在焊缝处,其最大值高达273MPa,导致受热侧翼板产生了1.61°的角变形。双脉冲MIG焊过程中,温度场和应力场均以低频脉冲频率周期性变化,与强脉冲群相比,弱脉冲群阶段的熔池温度低,体积和受力均较小。强、弱脉冲之间周期性地转换,引起熔池尺寸和受力也随之发生变化,有利于鱼鳞状焊缝和细小均匀组织的形成。此外,模拟了不同焊接平均电流及强弱脉冲电流差值下的焊接过程,并结合实验,分析焊接温度和应力对焊缝成型、显微组织和气孔的影响。实验时,采用热电偶测温法和盲孔法分别对T型接头特定点的温度循环曲线和残余应力值进行测量,以进行实验验证。实验结果和模拟结果对比可知,两者吻合较好,有效地验证了有限元计算方法的可靠性。在T型接头最优工艺参数下,对汽车用铝合金保险杠的焊接过程进行模拟,得到其焊接过程中温度场及应力应变场的变化。同时,通过改变焊接顺序,获得不同顺序下的残余应力分布状况,并对各焊接残余变形量进行比较。分析可知,考虑焊接残余应力和变形的综合效果,采用相同焊接方向的分段对称焊为最优焊接顺序。