光纤激光焊接AISI304不锈钢的有限元模拟研究

"光纤激光对焊AISI304不锈钢的有限元模拟" 本文主要探讨了光纤激光对焊AISI 304不锈钢的有限元数值模拟技术，由崔熙贵、夏传达、应传超和崔成云等人进行研究。这项工作建立在瞬态三维有限元模型（FEM）的基础上，旨在深入理解激光焊接过程中AISI 304不锈钢焊缝的温度分布及其变化规律。 AISI 304不锈钢是一种广泛应用的奥氏体不锈钢，因其优异的耐腐蚀性和良好的机械性能而被广泛用于航空航天、化工、食品加工等领域。激光焊接作为一种精密、高效的连接方法，能够在不需要填充材料的情况下，实现高质量的焊接，尤其适用于薄板和复杂形状的工件。 在光纤激光对焊过程中，利用瞬态三维有限元模型可以精确模拟焊缝区域的温度场。通过这种模拟，研究者可以预测和分析焊接过程中的热输入、冷却速率以及由此产生的焊接变形和应力分布。在本研究中，不同时间点的焊缝温度分布被详细模拟，揭示了焊缝中心与边缘的温度差异以及快速冷却的现象。 时间-温度曲线的分析表明，焊缝中心的温度在焊接过程中迅速升高并达到峰值，随后在远离焊缝中心的位置急剧下降。这种温度梯度对于理解焊接过程中的冶金反应、相变以及可能产生的焊接缺陷至关重要。例如，快速的冷却可能导致金属的硬化，增加焊接接头的脆性，而适当的冷却速率则有利于形成理想的微观结构和力学性能。 此外，该研究还可能涉及到了激光功率、扫描速度、聚焦位置等工艺参数对焊接结果的影响。这些参数的优化对于提高焊接质量和效率具有决定性作用。论文中可能还包括了对实验数据的验证，以确保模拟结果的准确性和可靠性。 关键词包括激光技术、光纤激光焊接、不锈钢、有限元模拟和温度分布，反映了研究的主要内容和研究方法。这篇论文作为首发论文，为理解和改进AISI 304不锈钢的光纤激光焊接提供了重要的理论依据和技术支持。