大型邮轮薄板激光复合焊接数值模拟与参数分析

作     者：李亮峰 罗柽 李超 胡小才 喻军 张延松 LI Liangfeng;LUO Cheng;LI Chao;HU Xiaocai;YU Jun;ZHANG Yansong

作者机构：上海交通大学薄板结构制造研究所上海200240 上海外高桥造船有限公司上海200137 

出 版 物：《船舶工程》 (Ship Engineering)

年 卷 期：2023年第45卷第9期

页      面：13-19,25页

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：上海市科委资助项目(20511106300) 工信部高技术船舶科研项目(CJ03N20) 中船-交大海洋装备前瞻创新联合基金项目(4-A2) 

主　　题：大型邮轮 激光复合焊接 数值模拟 对接焊缝 

摘      要：近年来,邮轮建造中越来越多地使用4 mm~8 mm薄板结构以减小生产和运营成本。薄板的大量使用使得焊接变形问题更加严重,因此激光复合焊接等热输入小的焊接方式在邮轮等薄板船舶上的需求不断提高。然而,由于国内邮轮制造业和船舶激光复合焊接工艺起步晚,对激光复合焊接中的关键参数与焊缝成型等的关系研究不足。文章建立邮轮薄板激光复合焊接的热弹塑性模型,并结合试验结果对焊接速度、激光功率、光丝间距、送丝速度、基电流和峰电压等关键焊接参数对焊缝成型的影响进行探究。结果表明:激光参数和电弧参数通过影响2种热源之间的协同效应来影响焊缝形貌;送丝速度和峰电压对余高等焊缝特征尺寸的影响较大,当送丝速度过大时,会加剧气孔等缺陷的产生。