汽车驱动桥壳焊接变形及焊接残余应力有限元仿真分析

摘要

汽车驱动桥壳焊接过程中复杂的温度场与焊接残余应力分布使桥壳产生了较大的焊接变形,利用CATIA建立桥壳三维模型,使用Simufact Welding软件对其焊接温度场和焊接残余应力及焊接变形进行模拟分析,研究了装夹条件对桥壳焊接变形及焊接残余应力的影响.结果表明:桥壳焊接变形以桥壳两端向焊缝方向收缩翘曲变形为主,最大值为11.63 mm,桥壳焊缝的焊接残余应力以桥壳轴向方向的拉应力为主.在桥壳焊接冷却阶段,延长夹具对桥壳的约束控制时间(600 s)可以有效地减少桥壳的焊接变形及焊接残余应力,与桥壳焊接的全自由冷却(保持夹具对桥壳的冷却控制时间30 s)相比,桥壳焊接变形减小了20%~26%.