激光透射焊接PVC温度场模拟及工艺参数影响研究

"本文详细探讨了聚氯乙烯(PVC)材料使用激光透射焊接技术的温度场分布和工艺参数对其焊接质量的影响。通过ANSYS软件建立的三维有限元模型，研究了焊接速度、激光平均功率和光斑直径等因素对温度场和焊缝宽度的改变。在该研究中，作者运用APDL编程实现高斯型热源的动态加载，以模拟实际的焊接过程。 研究表明，焊接速度的增加会导致焊缝区域的最高温度降低，焊缝宽度也随之减小。这可能是因为更快的焊接速度使得材料吸收激光能量的时间缩短，热量散失更快，从而影响焊缝的形成。相反，增加激光平均功率会提高焊缝区域的最高温度，使焊缝宽度增大，因为更多的能量被材料吸收，增强了焊接效果。然而，光斑直径的增大虽然会增加焊缝宽度，但焊缝处的最高温度却有所下降，这可能是由于更大的光斑面积导致能量分布更广，使得局部温度峰值降低。 焊缝宽度的计算值与实验测量值对比，两者表现出良好的一致性，证明了所建立的有限元模型的有效性。这些发现对于优化激光透射焊接工艺参数，提升PVC材料的焊接质量和效率具有重要的指导意义。通过调整这些工艺参数，可以更好地控制焊接过程，实现预期的焊缝形态和性能，从而满足不同应用领域的需求。 关键词：激光技术、温度场、激光透射焊接、工艺参数 关键词的涵盖范围包括激光技术在焊接中的应用，焊接过程中温度场的建模和分析，以及关键的工艺参数如焊接速度、激光功率和光斑直径对焊接质量的具体影响。这些研究对于理解激光焊接过程，改进工艺，以及在PVC等透明塑料材料的焊接中有重要的实践价值。"