Моделирование тепловых и кристаллизационных процессов при лазерной сварке алюминиевых пластин

Abstract

Изложен метод решения обратной квазистационарной задачи теплопроводности для определения параметров режима лазерной сварки по измеренным (заданным) характеристикам сварного шва. За целевую функцию взята сумма взвешенных квадратов разностей рассчитанных и заданных характеристик сварного шва и значений искомых параметров, а также членов регуляризации. Определена эффективная (вводимая) энергия по измеренной ширине шва и углу кристаллографической ориентации зерен металла шва при лазерной сварке алюминиевого сплава. Показано влияние режима сварки на форму сварочной ванны и микроструктуру металла шва.

The paper deals with the method of solving an inverse quasi-stationary problem of heat conductivity to determine the parameters of laser welding mode by measured (specified) characteristics of the weld. The objective function is taken to be the sum of weighted squares of the differences of calculated and assigned characteristics of the weld and magnitudes of the sought parameters, as well as regularisation terms. Effective (input) energy is determined by the measured weld width and angle of crystallographic orientation of weld metal grains in laser welding of an aluminium alloy. Influence of welding mode on weld pool shape and weld metal microstructure is demonstrated.