TC4钛合金薄壁圆管对接激光焊焊接变形数值模拟

本文以TC4钛合金薄壁圆管对接激光焊为研究对象,采用有限元方法计算了焊接温度场及变形场,分析了焊接变形的特点。结果表明:变形主要表现为三种形式,第一为沿着圆周方向的波浪膨胀变形,焊缝区域波浪变形幅度最大,达到0.48 mm,沿圆管轴向不同位置波浪变形幅度不同,距离焊缝区域越远变形量越小,且同一位置沿圆周方向正对焊接起始点处变形量最大;第二为由于波浪变形需材料定向流动而导致的圆管轴向收缩变形,端面平均收缩量为0.144 mm;第三为由焊接起点被重复加热所导致的朝焊接起点方向的弯曲变形,挠度达到2.314 mm。本文得出的仿真结果可为钛合金圆管对接焊生产实践提供工艺指导。