机械工程学报

作者：唐磊, 曾一达, 郭正华, 李智勇, 汪广平, 王燕

单位：1. 南昌航空大学材料科学与工程学院 南昌 330063;2. 江西昌河航空工业有限公司 景德镇 333002

关键词：数值模拟,焊接顺序,环焊缝焊接；

基金：国家自然科学基金(52105451)、江西省杰出青年基金(20232ACB214013)、江西省重大科技研发专项(20194ABC28001)、江西省重点研发计划重点(20212BBE51007)和江西省重点研发计划(20202BBEL53029)资助项目

发动机支架是用于承受发动机大量静载和动载直升机重要部件，由轨迹焊替代原有的人工氩弧焊可以提高焊接效率和质量。采用有限元法对发动机支架轨迹焊三种单道连续焊方案进行有限元模拟，对焊后残余应力及应变进行比较，找到了最佳的焊接参数方案。并选择单道连续焊最优参数做分段跳焊仿真试验，比较了不同焊接顺序对发动机支架焊接变形影响。结果表明，分段跳焊热输入分布更优，焊接残余应力和变形更小。相比于单道连续焊，多段焊会出现高应力区，但在第一道焊缝的平均残余应力更低，分布在管材和接头上的峰值轴向残余应力最大可减小40%和33%。三段式的分段跳焊比单道连续焊在第一道焊缝中心的轴向应变减小了45%。产生x方向的焊接变形最大可减小63%。三段式的顺序更适合发动机支架的焊接。并找到了三段式焊接最适合发动机支架的焊接顺序。分段焊降低了发动机支架的残余应力和变形，结合有限元法降低了试验成本，缩短了试验周期。

来源：2025年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

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