激光功率对钛合金双侧同步焊接温度场的影响

庄明祥¹，李小曼¹，周之鹤²，高转妮²，占小红²

1. 航空工业西安飞机工业(集团)有限责任公司2. 南京航空航天大学材料科学与技术学院

摘 要：为研究激光功率对TC4钛合金T型结构双激光束双侧同步焊接温度场的影响,针对TC4钛合金T型结构的双激光束双侧同步焊接过程,建立了相应的有限元模型,利用有限元分析软件进行了焊接过程温度场的计算,研究了激光功率对熔池形状的影响规律,并对不同激光功率下的温度场进行了分析。结果表明:随着激光功率的增加,熔池的熔深、熔宽均有所增加,且在焊接过程中熔池的升温速率与降温速率明显升高。同时,激光功率对熔池区域的温度分布影响更为显著,熔池前端的温度梯度随激光功率的增加而增大,且熔池上表面熔化面积也有所增加。本文得出的仿真结果可为后续钛合金蒙皮-桁条T型结构双激光束双侧同步焊接提供工艺指导。

关键词：TC4钛合金;双激光束双侧同步焊接;激光功率;焊缝成形;温度场;