扫描顺序对CFRTP/TC4激光连接应力场和变形的影响

作者：王巧玲; 李光俊; 文友谊; 占小红

来源：热加工工艺, 2022, 51(15): 122-127.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20202273

• 激光焊
• 应力场
• 碳纤维增强热塑性复合材料
• TC4钛合金

为了研究扫描顺序对碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)下板与TC4钛合金上板双道激光搭接连接后构件残余应力及变形的影响，首先建立了由高斯面热源和指数旋转抛物线体热源组成的复合热源模型，并验证了该模型的合理性。随后，模拟双道激光连接过程的等效应力和变形的演化规律，以研究不同顺序下残余应力和变形的分布情况，并将残余应力的模拟结果与试验结果进行对比，说明了模拟结果的准确性。结果表明，不同激光扫描顺序下的残余应力分布有所不同，当激光扫描顺序为从右向左时，结构件的残余应力的分布较均匀，应力峰值较小。同时，扫描顺序的改变对连接结构残余变形几乎无影响。因此，采用从右向左的扫描顺序有利于CFRTP/TC4钛合金双道激光连接。

• 单位
  南京航空航天大学; 成都飞机工业（集团）有限责任公司; 成都飞机工业(集团)有限责任公司