为了研究高强钢激光焊接线能量对HAZ奥氏体晶粒长大的影响, 运用ANSYS有限元软件模拟了激光焊接时的三维瞬态温度场, 结合热循环曲线和HAZ奥氏体晶粒长大的特征, 确定了高强钢激光焊接HAZ奥氏体晶粒长大的动力学方程参数, 并分析了不同线能量对HAZ奥氏体晶粒长大的影响, 其理论计算结果与试验结果相吻合。结果表明, 激光焊接高强钢时, HAZ奥氏体晶粒长大现象明显。激光焊接线能量对HAZ奥氏体晶粒长大有直接影响, 在一定范围内, 随着焊接线能量的增加, HAZ奥氏体晶粒长大越显著, 主要是随着焊接线能量加大, 焊接热输入量增加, HAZ峰值温度及晶粒粗化温度区间持续时间长的作用。

采用三种不同的激光焊接顺序对镀锌钢板进行焊接, 使用ANSYS软件对激光焊接温度场和残余应力场进行有限元分析, 运用盲孔法测量焊后焊件的残余应力的分布情况, 其结果和模拟结果相吻合。结果表明, 不同的焊接顺序主要影响纵向焊接残余应力分布, 对横向残余应力影响可忽略不计。焊缝区纵向残余应力在热输入段中点达到最大值, 随着垂直于焊缝距离的增加焊接纵向残余应力逐渐减小, 并最终趋于稳定 。除了单焊道之外, 受二次加热的影响, 纵向焊接残余应力减小, 最大减少量达15%, 横向焊接残余应力变化很小, 但存在正负波动现象, 这主要是由焊接过程中温度分布不均匀和焊缝及近焊缝区的横向收缩引起的。