低碳钢激光束电阻缝焊复合焊接中电阻缝焊温度场的数值模拟

吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (03): 709-0713.

低碳钢激光束电阻缝焊复合焊接中电阻缝焊温度场的数值模拟

李永强^1,2,赵贺³,赵熹华²,张伟华²

1.一汽轿车股份有限公司技术部|长春 130012|2.吉林大学材料科学与工程学院|长春 130022|3.哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室|哈尔滨 150001

收稿日期:2009-01-03 出版日期:2010-05-01 发布日期:2010-05-01
通讯作者: 赵熹华（1941-）,男,教授,博士生导师.研究方向:现代焊接方法与机电一体化. E-mail:zhaoxh@jlu.edu.cn E-mail:zhaoxh@jlu.edu.cn
作者简介:李永强（1978-）,男,博士研究生.研究方向:压焊|激光焊.E-mail:awlyq@sohu.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(50575091)

Numerical simulation of RSW temperature field during mild steel LB-RSW

LI Yong-qiang^1,2, ZHAO He³, ZHAO Xi-hua², ZHANG Wei-hua²

1.Technology Department, FAW CAR Co.,Ltd, Changchun 130012,China|2.College of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130022,China|3.State Key Laboratory of Advanced Welding Production Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin, 150001,China

Received:2009-01-03 Online:2010-05-01 Published:2010-05-01

摘要/Abstract

摘要：

使用ANSYS软件对“激光束电阻缝焊”（LB-RSW）中电阻缝焊过程的热结构和热电进行了耦合分析，研究了缝焊电流、焊接速度和滚盘间距对低碳钢板RSW温度场的影响。结果表明，滚盘电极压力可以有效控制板间间隙；增大缝焊电流、降低焊速和增大滚盘电极间距都可以提高钢板表面温度、温度梯度和升降温速度。模拟结果与热成像测量结果吻合良好。

关键词: 材料合成与加工工艺, 电阻缝焊, 激光束-电阻缝焊复合焊接, 温度场, 数值模拟

Abstract:

The thermo-structural and thermo-electrical coupling analyses during the resistance seam welding(RSW) process in the laser beamresistance seam welding(LB-RSW) were performed using the software ANSYS to simulate the effects of RSW current, welding speed and RSW wheel space on the RSW temperature field in mild steel. The results showed that the electrode pressure on the RSW wheel can control the clearance between welded plates effectively, and increase of RSW current, decrease of welding speed and increase of wheel space all lead to increase of the surface temperature of the welded mild steel plates, the temperature gradient, and the temperature change rate. The simulated results are in a good agreement with measering ones by thermal image formation technique, providing a basis for prediction of optimal matching between the laser beam and electric resistance heat sources and the study of mechanism of LB-RSW.

Key words: materials synthesis and processing technology, resistance seam welding(RSW), laser beam-resistance seam welding(LB-RSW), temperature field, numerical simulation

中图分类号:

TG456.9

李永强,赵贺,赵熹华,张伟华. 低碳钢激光束电阻缝焊复合焊接中电阻缝焊温度场的数值模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(03): 709-0713.

LI Yong-qiang, ZHAO He, ZHAO Xi-hua, ZHANG Wei-hua. Numerical simulation of RSW temperature field during mild steel LB-RSW[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(03): 709-0713.

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