5056铝合金氩弧焊接数值分析与熔池形貌研究

为研究铝合金钨极氩弧焊(Tungsten Inert Gas Welding,TIG)温度场的分布规律及焊接熔池的形貌特征,采用ABAQUS有限元软件建立了平板堆焊模型,进行了数值模拟与仿真。结果显示:在焊接方向上,焊接温度云图等温线呈前疏后密的分布特征;焊缝横截面的等温线呈一组同心半椭圆形貌。通过铝合金TIG焊接试验验证了仿真分析结果的准确性,试验采用150 mm×100 mm×10 mm的5056铝合金为焊接基板和直径为2 mm的2218铝铜合金丝材为焊丝,以不同电流值,在数控三轴联动平台上进行了单道焊接试验。结果表明,当输入电流增大时,熔池的宽度减小,熔池的深度增加,试验结果与数值仿真分析相吻合。并对焊接过程中存在偏析、裂纹、气孔、咬边等缺陷进行了分析,提出了具体解决措施。