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CFRP与不锈钢激光焊接的有限元分析

       对CFRP与不锈钢焊接过程中的传热过程进行了分析,发现焊缝的最高温度滞后光斑中心一段距离。在进入准稳态后,焊缝中心线上各点的温度变化大致相同,但是在达到稳定状态之前需要一定的过渡时间,所以预加热不锈钢一段距离后再进入待焊区,可以保证树脂熔透。激光功率、焊接速率和光斑直径都是影响焊接质量的重要因素,随着激光功率增大,不锈钢向下传递的能量增大,焊缝宽度增大二随着焊接速率的增加,不锈钢在单位时间向下传递的能量减小,焊缝宽度减小二随着光斑直径增大,不锈钢在单位面积向下传递的能量减小,焊缝宽度也随之减小。分析了焊接过程中纵向热应力对焊缝的影响,计算得到在焊缝周围区域的残余应力大十焊缝中心的残余应力,模拟的焊接残余应力的变化过程与焊接残余应力理论相吻合。最后比较了实验结果与模拟结果,两者一的趋势基本一致,也验证了该有限元模型的正确性和可行性。
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