焊接顺序对钛合金H型单桁条结构残余应力分布的影响.docxVIP

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2025-10-28 发布于浙江
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HotWorkingTechnology2020,Vol.49,No.l3焊

HotWorkingTechnology2020,Vol.49,No.l3

焊接顺序对钛合金H 型单桁条结构残余应力分布的影响

陈素明，张颖云，张天宇，王治国，韩云

(航空工业西安飞机工业（集团）有限责任公司，陕西西安710089)

摘要：利用有限元分析法模拟计算了不同焊接顺序下TC4钛合金H型单桁条结构双激光束双侧同步焊接过程的应力应变场，对三种焊接顺序下焊后应力分布进行了对比分析。研究表明：不同焊接顺序下，钛合金H型单桁条结构的始焊、终焊位置以及焊缝附近均存在较高的应力水平，随着远离焊缝区，残余应力呈降低趋势。当焊接顺序为自蒙皮中心焊至边缘时，焊后应力水平最低，其中峰值纵向拉应力和横向拉应力分别达到了970MPa和182MPa，说明该焊接顺序为最优方案。

关键词：双激光束双侧同步焊接；焊接顺序;TC4钛合金；残余应力

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.中图分类号：TG404;TG456.7 文献标识码：A 文章编号：1001-3814(2020)13-0142-05

EffectofWeldingSequenceonResidualStressDistributionofH-typeSinglePurlinStructureofTitaniumAlloy

CHENSuming,ZHANGYingyun,ZHANGTianyu,WANGZhiguo,HANYun

(AVICXianAircraftIndustry(Group)CompanyLtd.,Xian710089,China)

Abstract：ThestressandstrainfieldsofTC4titaniumalloyH-typesingle-purlinusingduallaser-beambilateralsynchronousweldingunderdifferentweldingsequencesweresimulatedbyfiniteelementanalysis,thestressdistributionafterweldingunderthreeweldingsequenceswascomparedandanalyzed.Theresearchshowsthatunderdifferentweldingsequences,therearehighstresslevelsintheinitialwelding,finalweldingpositionandweldvicinityoftheH-typesinglepurlinstructureoftitaniumalloy.Asitmovesawayfromtheweldzone,residualstressestendtodecrease.Whentheweldingsequenceisfromthecenteroftheskintotheedge,thepost-weldstresslevelisthelowest,thepeakoflongitudinaltensilestressandthetransversetensilestressare970MPaand182MPa,respectively,whichexpl