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塑性工程学报2025年第05期:铝合金T形件激光加热诱导变形行为研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张敏;李东明;曹天啸;张驰航;

单位:西安工程大学机电工程学院;

摘要:以高强铝合金薄壁整体构件的主要结构单元T形件为研究对象,采用有限元模拟方法建立了激光成形热力耦合模型,利用Rofin光纤激光器进行了T形件激光成形实验,通过实验结果与有限元模拟结果对比,验证了模型的可靠性。在此基础上,分析了激光成形过程中的温度场和应力应变场,研究了激光功率、扫描速度和光斑半径3个关键工艺参数对弯曲变形的影响。结果表明,激光功率对7050-T7451铝合金T形件自由侧变形的影响最大,扫描速度次之,光斑半径影响最小。在激光功率为200 W、扫描速度为1 mm·s~(-1)、光斑半径为6 mm的工艺参数下,T形件产生的弯曲角度最大,最大弯曲角度为0.107°,发生在扫描线54.17 mm处。

关键词:7075-T7451铝合金;;激光加热成形;;热力耦合;;有限元仿真;;变形行为

基金资助:陕西省自然科学基础研究计划项目(2025JC-YBMS-381; 2022JQ-526);; 陕西省教育厅一般专项科研计划项目(24JK0466);; 长安大学道路施工与装备教育部重点实验室开放基金资助项目(300102252508);; 西安工程大学博士科研启动基金资助项目(BS202121)