论文研究 使用3D建模和实验验证预测激光焊接中的焊接接头形状和尺寸

本文介绍了一种经过实验验证的对接构型的低碳镀锌钢的焊接接头形状和尺寸预测3D建模。 所提出的建模方法基于使用温度依赖的材料特性和焓方法的冶金转变。 分别使用表面和体积热源研究了传导和锁孔模式焊接。 根据功率密度和相互作用时间在热源之间进行转换。 在商业软件上使用3D有限元模型进行仿真。 焊接形状和尺寸的模拟结果通过基于Taguchi方法的结构化实验研究得到验证。 在3 kW Nd：YAG激光源上进行的实验验证表明，该建模方法不仅可以在可变的焊接参数和条件下提供一致且准确的焊接特性预测，而且还可以对过程参数影响进行全面而定量的分析。 结果表明，焊缝形状和尺寸的预测值与测量值之间存在很大的一致性。