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随着我国高速列车行业的快速发展,列车的轻量化已然成为铁路运输业发展的必然趋势。对于高速列车车体焊接用6005A铝合金型材,不同的焊接工艺、夹具夹持位置、装夹类型、焊接顺序等因素都会对焊后残余应力及变形产生一定影响,从而影响到焊接接头的疲劳性能。本文采用有限元数值模拟的方法对激光填丝焊接6005A铝合金型材的焊后残余应力及变形进行了研究。通过对6005A铝合金平板进行激光填丝焊的焊接工艺参数试验,在保证熔透稳定与外观成型良好的前提下得到了不同热输入下的焊接工艺参数。以此参数对热源模型进行校核后,对型材的焊缝成型进行了数值模拟,确定了型材焊接的热输入范围。计算了铝合金型材的焊接温度场,结果表明型材下板面的焊接过程对上板面的热循环曲线几乎没有影响。铝合金型材残余应力场的计算结果显示,焊后残余应力主要分布于焊缝两侧,呈双峰状分布,残余应力峰值为165MPa,位于焊缝的熔合线附近,为母材屈服强度的67%。当夹具夹持位置距离焊缝中心12mm时,残余应力峰值下降了12%;当夹具夹持位置距离焊缝中心36mm时,残余应力峰值下降了4%。当夹具夹持位置距离焊缝中心大于65mm时,残余应力不再发生改变。采用长条式装夹比琴键式装夹能使残余应力峰值下降30%并获得更小的残余应力分布范围。上部焊缝与下部焊缝的焊接方向的异同对焊后残余应力基本没有影响。在相同的装夹条件下,焊接顺序对型材焊后残余应力的峰值没有影响,从中间到两侧的焊接顺序下型材的焊后残余应力分布范围小于长焊缝焊接小于从两侧到中间的焊接顺序,并且在焊缝长度方向上能有效分隔残余拉应力区。铝合金型材焊后变形量的计算结果显示,下部焊缝的焊接过程会对上部焊缝产生反变形的作用,能有效消除上部焊缝焊后产生的角变形,型材最终的焊后变形主要为横向收缩变形。夹具与焊缝之间的距离越近,型材最终的横向收缩量越小,当夹具夹持位置距离焊缝中心距离小于65mm时,腹板处易发生翘曲变形;采用长条式装夹下产生焊后变形要小于琴键式装夹;当下部焊缝焊接方向与上部焊缝异向时,下部焊缝的反变形作用将不能完全消除上部焊缝产生的角变形,使型材整体的焊后变形量增大。采用从中间到两侧的焊接顺序下产生的焊后变形量最小。对复杂车顶结构的焊后变形模拟结果显示,采用以小拼大的焊接顺序能得到较小的焊后横向收缩量。