10Mn5钢薄板激光焊接数值模拟及工艺优化

基于ANSYS有限元分析软件,通过调节焊接速度和焊接功率,对1.4 mm厚的10Mn5钢薄板的激光拼焊过程进行数值模拟,并结合焊接试验验证。结果表明:实际焊接的熔池形貌、焊接残余应力、焊缝组织均与模拟结果十分吻合,证明了材料参数和模型的准确性。通过对比不同焊接工艺下的熔池形貌及残余应力,发现激光拼焊1.4 mm厚10Mn5钢薄板的最佳工艺参数为焊接功率2.0 kW、焊接速度2.0 m/min。采用该工艺焊接的接头断裂于母材,其抗拉强度接近母材,但由于发生变形的母材仅为母材拉伸试样的一半,塑性低于母材。