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T型断续焊接数值模拟研究摘要：焊接较长工件时，焊接变形对设备的实用性及其表面的美观性有一定程度的影响。本文从焊接工艺、焊接顺序、构件定位和焊接参数分析了对焊接变形的影响，对焊前、焊中和焊后的预防方法进行了讨论，以T型焊接件作为仿真模型，围绕焊接顺序，焊接结构进行讨论，采用交错断续、并列断续焊接与连续焊接对比，结合实际方案采用不同的焊接顺序，对焊接过程的变形进行数值模拟，并分析了焊接后的残余变形，结果表明：交错断续焊接的变形量最小，连续焊接次之，并列焊接最大。可对实际焊接过程提供一定的参考价值。关键字：T型接头；焊接变形；残余应力；焊接结构NumericalsimulationofT-shapedintermittentweldingAbstract:Theweldingdeformationhasacertaininfluenceonthepracticabilityoftheequipmentandtheaestheticsofitssurface.Thispaperanalyzestheinfluenceofweldingprocess,weldingsequence,componentpositioningandweldingparametersonweldingdeformation.Thepreventionmethodsbefore,duringandafterbuttweldingarediscussed.Theweldingsequenceandweldingstructurearediscussed.Thedeformationofweldingprocesswassimulatednumericallybycomparingstaggeredintermittentandside-by-sideintermittentweldingwithcontinuouswelding.Theresidualdeformationafterweldingisanalyzedandtheresultsshowthat:Thedeformationofstaggeredintermittentweldingisthesmallest,followedbycontinuouswelding,andthelargestparallelwelding.Itcanprovidesomereferencevaluefortheactualweldingprocess.KeyWords:Ttypeweldjoint;Weldingdeformation;Residualstress;Weldingstructure-引言随着社会的不断发展，科技的不断进步，对制造业提出了更高的标准，与此同时也对焊接的要求也越来越严格，虽然连接技术发展迅速，但由于焊接有其他连接方式没有的优点，在使用中比较方便，仍然是连接金属最常用、方便的方法，但在焊接完成后由于受力不均匀，受工件的约束不能自由收缩和膨胀，容易产生变形的现象。T型焊是指将两个相互垂直的构件用角焊缝连接起来的焊接方式，是一种比较常见的焊接结构，根据不同的焊接方式，能承受一定大小的力和力矩，由于其结构和焊接方式比较简单，广泛应用于生活中，同时也在石油化工、起重设备、航空航天、车辆、农业设备、桥梁等方面广泛应用。在焊接过程中存在剧烈的局部温度变化，产生瞬态热变形，焊接结束冷却至室温后会导致工件产生塑性残余变形。焊接变形在一定程度上对焊接接头质量有影响。从而对焊接构件的安全性造成影响，在制造成本不变的情况下，结合实际焊接条件，科学地改变焊接工艺，降低焊接变形对工件造成的影响[1]。实践证明，改变焊接的结构和焊接工艺可以有效地减小焊接变形，其中断续焊是焊接工艺方式中的一种，主要用在焊接比较长的工件时，不需要完全焊接的非关键连接的工件。当焊件的两侧对称焊接时，可以改变焊接方式采用间歇焊接的方法来减小焊接变形。本文以T型构件为模型。采用CO2气体保护焊进行焊接数值模拟，由于在实际工程中焊缝较为复杂，通过试验的方法去测量焊接残余应力与变形比较困难，随着有限元数值模拟在工业应用中逐渐成熟，因此可以采用有限元数值模拟方法来计算不同的焊接顺序和焊接结构对焊接变形的影响[2]。基于数值模拟可以为实际的焊接过程提供理论依据[2]。1焊接热源模型热源模型的选取是影响仿真结果的关键因素，也是焊接数值模拟的基础。由于热源的温度局部集