镁/钛异种金属冷金属过渡焊接头应力场的有限元模拟

车洪艳¹，刘国辉¹，王岑²，张海燕²，曹睿²，陈剑虹²

1. 安泰科技股份有限公司2. 兰州理工大学有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室

摘 要：利用ABAQUS有限元软件建立了镁/钛异种金属冷金属过渡焊接头的有限元模型,对焊接过程中接头的应力场进行了有限元模拟,分析了不同的焊接参数和约束条件下应力场的变化规律,并对模拟结果进行了试验验证。结果表明:随着焊接过程的进行,焊缝处的横向应力和纵向应力均由压应力向拉应力转变;在焊接接头完全冷却后,镁侧的最大横向残余拉应力值为88MPa,钛侧的为192MPa;在焊接接头完全冷却后,焊缝两侧的纵向残余拉应力峰值基本相等,大约为220MPa,钛侧的纵向残余压应力值较大,最大值为265 MPa;采用耦合约束后,模拟得到的残余应力值与试验测试结果更接近。

关键词：镁/钛异种金属;冷金属过渡;焊接应力场;有限元模拟;