二维高斯模型提升5A12铝合金薄板TIG焊接数值模拟精度

本文主要探讨了"5A12铝合金有限宽薄板钨极惰性气体焊接的数值模拟"这一主题，发表在2008年的《中国有色金属学报》第18卷第4期。铝合金5A12在进行有限宽度薄板焊接时，由于焊接过程的非准稳态特性，研究者们关注了如何准确模拟焊接热过程。他们提出了一种考虑热源预热作用和移动效应的二维高斯热源修正模型。 该模型旨在解决焊接过程中热源分布不均匀的问题，特别是在有限薄板条件下，热源的局部加热对焊接区域的影响尤为显著。通过将这种修正模型应用于实际计算，研究人员模拟了焊接热循环、接头熔合区的形态以及焊接后的残余角变形和纵向残余应力。数值模拟的结果与实验数据进行了对比，结果显示，修正的二维高斯模型能够有效地捕捉到有限薄板焊接的独特特性，计算出的热循环曲线和熔合区形状与实验测量相吻合。 在模拟结果中，焊接残余角变形和纵向残余应力的预测值与实验值有良好的一致性，这表明该模型在预测焊接过程中产生的应力和变形方面具有较高的精度。通过使用这个改进的模型，研究者们得以优化焊接温度场的预测，从而提高了焊接过程中的控制精度，降低了焊接缺陷的发生，同时也为后续的工艺设计和质量控制提供了有力的数值工具。 关键词包括：热源模型、有限尺寸、预热、残余应力、残余变形，这些都突出了文章的核心研究内容和技术应用价值。这篇文章为铝合金5A12有限宽薄板的TIG焊接过程提供了一种有效的数值分析方法，对于提升焊接工艺的精确性和效率具有重要意义。