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摘要
激光焊接工艺参数不仅影响铝合金结构件的残余应力，而且影响其服役性能，探究参数与应力场的关系对提高焊接结构件的质量具有重要的意义。采用圆锥热源模型对厚度为5 mm的7075-T7351铝合金板材进行激光焊接数值模拟，分析焊接速度和激光能量两个关键参数对焊接残余应力场的影响规律，并借助实验验证模拟结果的准确性揭示7075铝合金激光焊接工艺参数与应力场的关系。研究结果表明：残余应力会随着焊接速度增加而不断增大，但当焊速超过一定值后，焊核区应力不再增加，最大应力逐渐向两侧扩展；激光能量越大，导致残余应力降低且最大残余应力分布区域逐渐扩大；获得7075铝合金激光焊的最佳工艺窗口，焊接速度5～7 mm/s，激光焊接能量70～100 J/mm。所得研究成果在7075铝合金激光焊接工艺优化的周期缩短和成本降低方面具有一定的价值和意义。
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单位江苏理工学院; 广东工业大学
