【摘 要】
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该文采用数值模拟和试验方法,研究了TC4钛合金平板激光堆焊残余应力的分布特点,以及线能量对残余应力和变形的影响规律.数值模拟利用大型有限元分析软件ANSYS完成;进行了焊接
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该文采用数值模拟和试验方法,研究了TC4钛合金平板激光堆焊残余应力的分布特点,以及线能量对残余应力和变形的影响规律.数值模拟利用大型有限元分析软件ANSYS完成;进行了焊接变形现场测量;采用小孔释放法测试了焊接残余应力;利用焊缝截面金相实验研究了残余应力和变形与激光焊接工艺参数的内在关系.钛合金板材激光焊接残余应力与TIG焊的残余应力具有相似的分布,但激光焊接纵向残余应力的分布区域窄,梯度大,在焊缝和熔合线附近的残余应力更高.激光焊接线能量增加,纵向残余应力拉伸区域变宽,峰值应力降低;而横向残余应力升高.在临界焊透规范以上焊接时,随焊接线能量增大,激光焊接角变形减小,但横向收缩变形和纵向收缩变形增大.焊件被完全穿透时,线能量对角变形的影响作用降低.通过焊缝金相实验表明:激光焊接残余应力和变形与焊缝宽度和焊缝形状有密切关系.随激光焊接线能量增加,焊缝变宽,塑性变形区范围增大,纵向峰值应力降低,而横向残余应力升高,横向变形和纵向变形增大;焊缝形状由"钉子"形或"酒杯"形变为"H"形,厚度方向的温差变小;在重力和夹具夹持作用下,焊接试板的角变形减小.
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