计算机模拟在激光焊接铝合金中的应用
激光焊机焊铝参数
激光焊机焊铝参数激光焊机是一种将激光束聚焦在工件表面上，利用激光能量使工件表面局部区域熔化，并在熔化状态下完成焊接的设备。
相比传统的焊接方法，激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、热变形小、焊接速度快等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
本文将重点介绍激光焊机焊接铝材的参数设置。
一、激光焊接铝材的特点铝材是一种常见的轻金属材料，具有良好的导热性和导电性，同时具有一定的氧化性，因此在激光焊接过程中需要特别注意激光焊接参数的设置。
1. 铝的导热性较好，热传导速度快，使得焊接过程中需要增加能量输入以保证熔深和焊缝宽度；2. 铝的氧化性强，容易在表面形成氧化层，影响焊接质量，因此需要采取相应措施进行表面预处理。
二、激光焊接铝材的参数设置下面是激光焊接铝材的参数设置示例，仅供参考。
1. 激光功率激光功率是影响焊接效果的关键参数之一。
对于铝材的激光焊接，一般需要较高的功率以充分熔化铝材并形成均匀的焊缝。
在设置激光功率时，需要考虑铝材的导热性和热传导速度，适当增加功率以确保焊接质量。
2. 激光焦点位置激光焦点位置的选择对焊接质量也有较大影响。
对于铝材的焊接，一般选取合适的焦点位置以确保激光充分聚焦在工件表面，避免因为铝材导热性高而造成焊接不充分的情况。
3. 焊接速度焊接速度是激光焊接中影响焊接质量和焊接效率的重要参数。
对于铝材的焊接，一般需要较高的焊接速度以减少热影响区和热变形，同时确保焊接质量。
4. 激光波长激光波长也是激光焊接参数的重要组成部分。
对于铝材的焊接，一般选择合适的激光波长以增加光与材料的相互作用，提高焊接效率和质量。
5. 激光脉冲频率激光脉冲频率是激光焊接过程中控制焊接深度和熔池稳定性的重要参数。
对于铝材的焊接，一般需要适当的脉冲频率以实现稳定的焊接过程。
6. 辅助气体在激光焊接过程中，选择合适的辅助气体也是确保焊接质量的关键。
对于铝材的焊接，一般需要选择适当的惰性气体以防止氧化和杂质的影响。
三、结语激光焊接铝材是一项技术较为复杂的工艺，需要综合考虑工件材料性能、激光参数、焊接速度等多个因素来确定最佳的焊接参数。
激光焊机焊铝参数
激光焊机焊铝参数激光焊接是一种高能量密度的焊接方法，在焊接过程中，激光光束聚焦在焊接接头上，通过光能将接头加热到熔化温度，使接头材料融合形成焊缝。
对于焊接铝材料来说，由于铝的导热性能和反射性能都比较好，因此在选择激光焊接参数时需要注意一些因素。
1. 激光功率：激光功率是指激光器每秒钟辐射到工件上的能量。
对于铝材料的焊接，通常需要较高的激光功率，以便在焊接过程中提供足够的能量来将铝材料加热至熔点。
选择适当的激光功率可以提高焊接速度和焊缝的质量。
2. 脉冲频率：脉冲频率是激光发射的脉冲次数，通常以赫兹（Hz）为单位表示。
较高的脉冲频率可以增加焊接速度，但也会降低焊接深度。
因此，在选择脉冲频率时需要根据具体焊接要求进行调整。
3. 焦聚率（焦斑大小）：焦聚率是激光束在焊接接头上的汇聚程度，决定了焦点大小和激光束的能量密度。
对于焊接铝材料来说，由于其导热性高，所以需要较小的焦斑大小，以便集中能量在焊接接头上，提高焊接效果和焊缝质量。
4. 激光脉冲宽度：激光脉冲宽度是指激光束从亮到暗的时间。
对于焊接铝材料，较短的脉冲宽度可以使焊接速度提高，但同时也会增加焊接过程中的热输入，可能导致焊缝过宽或过窄，因此需要根据具体情况进行调整。
5. 激光束直径：激光束直径影响焊接接头的焦点大小和能量密度。
较小的激光束直径可以增加焦点能量密度，提高焊接速度和焊缝质量。
然而，对于焊接较厚的铝材料来说，较大的激光束直径可以更好地控制焊缝的形成和热输入，因此需要根据焊接要求进行选择。
6. 氩气保护：氩气保护是激光焊接铝材料时常用的保护气体，其主要作用是防止焊接接头与空气中的氧气反应产生氧化物。
氩气可以有效地阻挡空气中的氧气，并保持焊接接头的纯净度和质量。
在焊接参数中，需要设置合适的氩气流量和氩气保护区域大小，以确保焊接接头的质量。
综上所述，激光焊机焊接铝材料需要根据实际需求选择合适的参数，包括激光功率、脉冲频率、焦聚率、激光脉冲宽度、激光束直径和氩气保护等。
机械工程中的CAM技术与应用
机械工程中的CAM技术与应用CAM（计算机辅助制造）技术是指利用计算机系统协助设计与制造的技术，广泛应用于机械工程领域。
它通过将设计数据与加工机床高度集成，实现自动化和智能化的制造过程。
在本文中，将介绍CAM技术的定义、应用领域以及其在机械工程中的重要作用。
一、CAM技术的定义CAM技术是指利用计算机软件和硬件辅助进行设计和制造的技术。
它通过将计算机的计算能力与机械设备的物理加工能力相结合，实现高效率和高精度的制造过程。
CAM技术可以用于数控机床、激光切割、焊接、注塑成型等多种制造过程，能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
二、CAM技术的应用领域CAM技术在机械工程中的应用领域十分广泛。
以下列举了几个常见的应用领域：1. 数控机床：数控机床是目前机械加工领域最常见的应用之一。
利用CAM技术可以将设计好的零件模型导入到CAM软件中，通过加工路径的优化和生成，将加工过程全面实现自动化。
2. 三维打印：三维打印技术越来越成熟，通过CAM技术，可以将设计好的三维模型转化为打印路径，并最终在打印机上实现物理模型的制造。
3. 激光切割与焊接：激光切割与焊接是一种高精度、高效率的加工方法。
利用CAM技术，可以根据设计要求生成激光切割或焊接路径，实现对材料的精确加工。
4. 注塑成型：注塑成型是一种将塑料材料注入模具中制造零件的方法。
利用CAM技术，可以根据设计要求生成模具的加工路径，提高生产效率和制造精度。
三、CAM技术在机械工程中的重要作用CAM技术在机械工程中发挥着重要的作用，可以带来以下几个方面的好处：1. 提高生产效率：CAM技术实现了机械制造过程的自动化，减少了人工操作的需求，提高了生产效率。
相比于传统的手工操作，CAM 技术可以显著减少生产周期，并且提高了产品的加工精度。
2. 降低成本：CAM技术可以通过优化加工路径和减少材料浪费来降低成本。
它可以进行多次的加工模拟，找出最优的路径，减少切削时间和材料浪费，从而降低生产成本。
数值模拟在焊接中的应用
数值模拟在焊接中的应用摘要：焊接是一复杂的物理化学过程,借助计算机技术,对焊接现象进行数值模拟,是国内外焊接工作者的热门研究课题,并得到了越来越广泛的应用。
概括介绍了数值分析方法,综述了国内外焊接数值模拟在热过程分析、残余应力分析、焊接热源分析方面的研究现状及发展趋势。
关键词：焊接；数值模拟；研究现状焊接是一个涉及电弧物理、传质传热、冶金和力学的复杂过程,单纯采用理论方法,很难准确的解决生产实际问题。
因此,在研究焊接生产技术时,往往采用试验手段作为基本方法,其模式为“理论—试验—生产”,但大量的焊接试验增加了生产的成本,且费时费力。
计算机技术的飞速发展给各个领域带来了深刻的影响。
结合数值计算方法和技术的不断改进，工程和科学中越来越多的问题都可以采用计算机数值模拟的方法进行研究。
采用科学的模拟技术和少量的实验验证，以代替过去一切都要通过大量重复实验的方法，不仅可以节省大量的人力和物力，而且还可以通过数值模拟解决一些目前无法在实验室里直接进行研究的复杂问题。
用数值方法仿真实际的物理过程，有时被称为“数值实验”。
作为促进科学研究和提高生产效率的有效手段，数值实验的地位已经显得越来越重要了。
在工程学的一些领域中，已经视为和物理实验同等重要。
与焊接生产领域采用的传统经验方法和实验方法相比，数值模拟方法具有以下优点：（l）可以深入理解焊接现象的本质，弄清焊接过程中传热、冶金、和力学的相互影响和作用；（2）可以优化结构设计和工艺设计，从而减少实验工作量，缩短生产周期，提高焊接质量，降低工艺成本。
一、焊接数值模拟中的数值分析方法数值模拟是对具体对象抽取数学模型,然后用数值分析方法,通过计算机求解。
经过几十年的发展,开发了许多不同的科学方法,其中有：(1)解析法,即数值积分法；(2)蒙特卡洛法；(3)差分法；(4)有限元法。
数值积分法用在原函数难于找到的微积分计算中。
常用的数值积分法有梯形公式、辛普生公式,高斯求积法等。
基于铝合金激光深熔焊接温度场研究
ｌｂ程 序 求 得 两 种 材 料 激 光 深 熔 焊 接 时 的 温 度 场 分 布 。 ａ
１ 试 验 装 置 与小 孔 形 状 的观 测
１ １ 试 验 装 置 ．
试 验 装 置 如 图 １ 示 ， 试 验 中采 用 湖 南 大 学 激 光 所 在 研 究 所 自行 研 制 生 产 的新 型 激 光 器 Ｐ ＣＨ一 ５ ０ 机 床 为 １０，
统 对 比研究 【］机 械 工程 与 自动 化 ，０ ５ （ ） Ｊ． ２ ０ ，２ ． ３ 郭烈恩 ， 刘忠 炼． 能 化 的 ｃ ｃ — Ｓ Ｅ 。Ｃ［】 国制 造 智 Ｎ— Ｔ ＰＮ Ｊ 中
Ｃ ｏ ｅ ｉｅ Ｔ ｎ ｅｓｅ ｏ ｋ ｖｌ ， ｅ ｎ ｓｅ ，ＵＳ ２ ０ ． ｌ Ａ， ０ ６
场计算的一般方法 值 模拟 铝合金 温 度 场 文 章 编号 ：０ ０— ９ ８ ２ ０ ）８— ０ ７—０ １０ ４ ９ （０ ７ ０ ０ ０ ４
中图 分类 号 ：ｃ ５ ． Ｔ ４６６
文 献标 识 码 ： Ａ
铝 合 金 材 料 由于 具 有 导 电 导 热 性 好 、 量 轻 、 腐 质 抗 蚀 、 成 型 等 优 点 ， 广 泛 应 用 于 航 空 航 天 和 汽 车 制 造 易 被 业 中 。 于 激 光 焊 接 铝 合 金 是 一 个 快 速 而 不 均 匀 的 热 由 循 环 过 程 ， 缝 附 近 出 现 很 大 的 温 度 梯 度 ， 焊 缝 中也 焊 在 会 出 现 不 同程 度 的 残 余 应 力 和 变 形 ， 且 很 容 易 产 ／ 而 ４ ＝ 焊 接 气 孔 ， 都 成 为影 响 焊 接 质 量 和 使 用 性 能 的 重 要 这 因 素 】 由 于 焊 后 焊 缝 的 应 力 和 变 形 的 根 本 原 因 在 于 。
浅谈SYSWELD在焊接中的应用
浅谈SYSWELD在焊接中的应用摘要：SYSWELD是由法国法码通公司和ESI公司共同开发的一款大型的有限元应用软件。
随着应用的发展，SYSWELD系统逐渐扩大了其应用范围，并迅速被汽车工业、航空航天、国防和重型工业所采用。
本文简单介绍了大型有限元软件SYSWELD在焊接中的应用。
关键词：焊接 SYSWELD 有限元应用1 引言焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。
焊接是一个复杂的物理-化学过程，描述焊接过程的变量数目繁多，凭积累工艺实验数据了解和控制焊接过程，既不切实际又成本昂贵和费时费力。
随着计算机技术的发展，计算机模拟方法为焊接科学技术的发展创造了有利条件。
焊接热过程贯穿整个焊接过程的始终，可以说一切焊接物理化学过程都是在热过程中发生和发展的。
焊接热过程是局部的，加热极不均匀，具有瞬时性，复杂性和不稳定性等特点。
焊接温度场决定了焊接应力场和应变场，它还与冶金，结晶，相变有着不可分割的联系，使之成为影响焊接质量和生产率的主要因素之一。
焊接热过程的准确计算和测量是进行焊接冶金分析，焊接应力应变分析和对焊接过程进行控制的前提。
SYSWELD的开发最初源于核工业领域的焊接工艺模拟，当时核工业需要揭示焊接工艺中的复杂物理现象，以便提前预测裂纹等重大危险。
随着应用的发展，SYSWELD 逐渐扩大了其应用范围，并迅速被汽车工业、航空航天、国防和重型工业所采用。
2 SYSWELD简介SYSWELD完全实现了机械、热传导和金属冶金的耦合计算，允许考虑晶相转变及同一时间晶相转变潜热和晶相组织对温度的影响。
在具体计算中，分两步进行，首先实现温度和晶相组织的计算，然后进行机械力的计算。
在机械的力计算中，已经充分考虑了第一步计算的结果，如残余应力和应变的影响。
SYSWELD的电磁模型允许模拟点焊和感应加热，并可实现能量损失和热源加载的计算模拟。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势引言概述：焊接技术作为一种重要的连接工艺，在制造业和建筑领域中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步和工业的发展，焊接技术也在不断创新和发展。
本文将从五个方面详细阐述焊接技术的发展及其发展趋势。
一、自动化焊接技术的发展1.1 机器人焊接技术的应用随着机器人技术的进步，机器人焊接技术在制造业中得到广泛应用。
机器人焊接具有高效、精确、稳定的特点，能够替代传统手工焊接，提高生产效率和焊接质量。
1.2 激光焊接技术的发展激光焊接技术以其高能量密度、焊接速度快、热影响区小等优点，成为现代焊接技术的重要发展方向。
激光焊接技术广泛应用于汽车制造、航空航天等领域，为焊接工艺带来了革命性的变化。
1.3 无人化焊接技术的发展随着无人化技术的发展，无人化焊接技术也逐渐成熟。
无人化焊接技术通过自动化设备和系统实现焊接过程中的操作和监控，提高生产效率和安全性，减少人为因素对焊接结果的影响。
二、新材料焊接技术的发展2.1 高强度钢焊接技术的研究随着汽车工业对轻量化和安全性能的要求越来越高，高强度钢焊接技术成为焊接领域的研究热点。
高强度钢焊接技术能够实现高强度材料的焊接，提高汽车结构的强度和安全性。
2.2 铝合金焊接技术的改进铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天和汽车制造等领域。
铝合金焊接技术的改进包括优化焊接工艺、改善焊接接头性能等，以提高铝合金焊接的可靠性和效率。
2.3 多材料焊接技术的研究多材料焊接技术是近年来焊接领域的研究热点之一。
多材料焊接技术能够实现不同材料的焊接，如金属与塑料的焊接、金属与陶瓷的焊接等。
多材料焊接技术的发展将推动材料的多样化应用和产品的创新。
三、数字化焊接技术的发展3.1 虚拟焊接技术的应用虚拟焊接技术通过计算机模拟和仿真技术，实现焊接过程的虚拟化。
虚拟焊接技术可以帮助焊接工程师预测焊接过程中的变形和应力分布，优化焊接工艺参数，提高焊接质量。
3.2 数据驱动的焊接技术数据驱动的焊接技术利用大数据和人工智能技术，通过对焊接过程中的数据进行分析和挖掘，实现焊接质量的自动检测和控制。
激光钎焊仿真毕业设计
激光钎焊仿真毕业设计激光钎焊仿真毕业设计毕业设计是每个大学生必须完成的一项重要任务，它既是对所学知识的综合应用，也是对自己能力的一次全面考核。
在我读研期间，我选择了激光钎焊仿真作为我的毕业设计课题。
本文将详细介绍激光钎焊仿真的背景、原理和实验过程，以及我在设计过程中遇到的困难和解决方法。
一、激光钎焊仿真的背景随着科技的不断进步，激光钎焊技术在工业生产中得到了广泛应用。
激光钎焊具有高能量密度、热影响区小、焊接速度快等优点，因此被广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
然而，在实际应用中，激光钎焊过程中的温度分布、熔池形状等参数很难直接观测和测量，因此需要通过仿真来进行分析和优化。
二、激光钎焊仿真的原理激光钎焊仿真主要基于有限元分析方法，通过建立数学模型来模拟激光钎焊过程中的温度场、应力场等物理现象。
首先，需要对钎焊过程进行建模，包括激光束的传输、材料的热传导和相变等。
然后，通过求解数学模型，得到钎焊过程中的温度分布、熔池形状等参数。
最后，通过对仿真结果的分析和优化，可以改善激光钎焊的质量和效率。
三、激光钎焊仿真的实验过程在我的毕业设计中，我选择了一种常用的激光钎焊材料——铝合金进行仿真实验。
首先，我需要对铝合金的材料性质进行研究和分析，包括热导率、熔点等参数。
然后，我使用ANSYS软件建立了钎焊过程的数学模型，并设置了激光功率、扫描速度等参数。
接下来，我进行了多组实验，通过改变激光功率和扫描速度等参数，观察钎焊过程中的温度分布和熔池形状的变化。
最后，我对实验结果进行了统计和分析，得出了一些有价值的结论。
四、在设计过程中遇到的困难和解决方法在进行激光钎焊仿真的过程中，我遇到了一些困难。
首先，建立数学模型需要对材料的性质和钎焊过程的物理现象有深入的了解。
为了解决这个问题，我进行了大量的文献阅读和实验研究，提高了自己的专业知识水平。
其次，仿真过程中需要对软件进行熟练操作，这对我的计算机技术能力提出了一定的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
江苏大学计算机模拟在激光焊接铝合金中的应用姓名：XX学号：s1403002专业：机械工程班级：研机械工程14012015年7月4日计算机模拟在激光焊接铝合金中的应用XX江苏大学机械工程学院摘要：利用有限元软件 ANSYS 对3A21铝合金材料激光焊接温度场进行了动态模拟。
通过对激光焊接非线性瞬态过程的分析，分析与温度场有关的潜热、热传导、对流、辐射等材料热物理属性，建立了激光焊接的移动热源模型。
仿真结果表明：激光焊接薄板铝合金的温度场梯度大，热影响区小；温度场中各点温度呈指数式升高和衰减；焊缝和近焊缝区温度升降急剧，焊缝仿真结果为实际的试验结果提供参考，在一定程度上揭示了激光焊接的成型机理。
关键词：ANSYS；铝合金；激光焊接；仿真Application of computer simulation in laser welding of aluminumalloyHuang AiguoMechanical Engineering Of Jiang Su UniversityAbstract：The distribution of the temperature field during laser welding based on aluminium alloy 3A21 was dynamically simulated by FEA software-ANSYS. In view of the highly non-linear characters of laser welding, a travel heat source combining with the body loads was built by analyzing the thermal physical parameters of such as latent heat of fusion, thermal conduction，convection and radiation. The results show that the temperature gradient of laser welding is larger, and HAZ is smaller than others. The temperature curves in the temperature rise and decline exponentiall, and the temperature in weld and near weld changes rapidly. The simulation results of width in the weld is in line with the experimental results, which verify the applicability of the model established moving heat source during the laser welding based on aluminum alloy sheet applying to the temperature field simulation, and to a certain extent, the forming mechanism of the laser welding is revealed.Key words：ansys; aluminum alloy; laser welding; simulation铝合金材料激光焊接时，由于铝合金的高反射率、焊前预处理要求高及焊缝中缺陷形成原因复杂，焊接质量不稳定，工艺性不高，因而激光焊接铝合金材料的工艺研究是目前研究的难点。
由于激光焊接是一个快速而不均匀的热循环过程，焊缝附近出现很大的温度梯度，因此在焊后的结构中也会出现不同程度的残余应力和变形，这些都成为影响焊接质量和使用性能的重要因素。
准确的认识焊接热过程，对焊接结构力学分析、显微组织分析以及最终的焊接质量控制具有重要意义[1]。
以往对激光焊接温度场应力应变场的分析都是通过试验的方法测量采集数据，进行定量分析。
由于受试验条件等方面的限制，所得数据的精确度并不高，而且浪费大量的人力、物力和时间。
虽然这些问题可以通过解析方法即解某些特定的微分方程组来进行定量计算，然而，只有在非常简单的情况下，并且作许多简化的假设，才有可能求得这些方程闭合的解析解，而激光焊接边界条件十分复杂，用解析方法求解这类问题是十分复杂的，在高速电子计算机发展的今天，大多采用数值模拟的方法[2]。
利用数值模拟技术认识其焊接热过程，无疑对掌握铝合金激光焊焊接温度场的分布规律、减少焊接缺陷、控制焊缝成形、实现质量监控等具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文在结合试验并分析激光焊接特点的基础上，建立了一种移动高斯热源模型，研究了在移动点热源和高斯分布作用下激光焊接瞬态温度场，采用ANSYS 有限元分析方法,建立了薄板激光焊接温度场的计算模型并编制了相应的有限元程序，通过与试验结果对比分析，验证了建立的移动高斯热源模型在焊接温度场模拟中的适应性。
1 实验材料与方法试样材料为铝合金 3A21,规格为 100mm×50mm×2 mm的两板搭接组成；试验采JEM-1GY-400E 多功能激光器，试验参数如下：激光焊接功率 400W，焊接速度 260 mm/min，激光脉宽 8ms，焦距 150mm，光斑直径 1.5mm，环境温度 20℃(室温)。
将试样放在焊接夹具上，在电流为 300 A、脉宽为 8 ms、频率为 8 Hz 的激光下进行试样的制备。
2焊接温度场模拟2.1数学模型激光焊接过程是一个复杂的加热和散热过程，其焊接过程是高度的非线性瞬态，材料的热物理性能随着温度的变化而剧烈变化，通常利用傅立叶分析方法实现对非稳态传热问题的分析。
根据傅里叶公式和能量守恒定律建立热传导控制方程：式中：T 为温度；t为时间；ρ为密度；κ为导热系数； c为比热容；Q 为体热源热流密度；H为相变潜热。
在温度场计算中，熔化时的相变潜热对温度场分布有很重要的影响，当温度达到熔点后，温度将保持不变，直至潜热全部被吸收或放出完为止。
在有限元模型中，相变潜热常用焓来表示，焓的定义式为：H= U + PV （2）式中：H 为焓；U 为内能；P、V 分别为压力和体积。
2.2 材料属性材料的化学成分(质量分数,%)为：0.21Si，0.47Fe，0.08Cu，1.17Mn，0.01Mg，0.03Zn，0.02Ti，余量为 Al。
将材料的化学成分输入到 JMatPro 铝合金材料中，可以得到材料的随温度变化的高温热物理性能参数，然后选择以 ANSYS 格式输出，从而得到材料的热物理属性。
2.3热源模型对于激光焊接温度场的数值计算，一般采取与电弧焊类似的处理方法，可将热源看成点热源或面热源，面热源的能量密度分布主要为高斯热源分布或圆形光斑内的均匀分布。
在真实试验环境下采用激光进行点焊，通过工作台的移动获得类线状的焊缝，因此在仿真环境下把热源看成点热源或二维热源理。
图 1 所示为激光焊接过程示意图。
激光束照射到2mm 厚铝合金板材上后，在激光聚焦位置产生激光照射光斑，并在光斑位置附近形成高温区域。
图 1 激光焊接过程示意图Fig.1 Schematic diagram of laser welding由于作用于焊件表面的总热量等于焊接电弧的有效功率，根据文献[3]推导出：式中：q m 为激光光源中心处最大热流密度；η为激光的吸收系数；Plaser 是激光焊接功率；r l为激光光斑半径。
铝合金对激光的吸收率是影响其激光焊的重要参量，对温度场及熔宽影响显著[4]。
材料对激光的吸收率由下式决定[5]：式中：ρ为铝合金 20℃的直流电阻率；β为电阻温度系数；T 为温度；λ 为激光束的波长。
在加热光斑内的热流密度，一般近似地用高斯函数来描述，基模激光一般认为是高斯分布，根据文献[6]其作用区任意一点的功率密度为：式中：η 为激光的吸收系数；Plaser 是激光焊接功率；r l为激光光斑半径;τ为初始焊接位置上的时间；v 是热源的移动速度；r是工件上任一点到激光光斑中心的距离。
2.4 初始条件和边界条件由于工件的边界与周围环境存在着温差，并且与周围介质换热，其包括对流换热和辐射换热。
工件的初始温度等于周围环境温度T0，即焊接开始后，工件与周围环境之间发生热传递，工件底部与夹具之间发生热对流，其热边界条件用牛顿冷却方程描述为[7]：工件自由表面（工件的上表面）与环境之间既发生热对流又发生热辐射，所以其热边界条件根据斯蒂芬 -玻尔兹曼方程及牛顿冷却方程描述为：式中：T s为工件表面温度；T0为环境温度；ε 为工件辐射率；σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，约5.6710-8W/(m·2K4)；h 为对流换热系数；κ为工件热传导系数。
3结果与分析图2 为激光焊接铝合金薄板在不同时刻的温度场。
可看到，激光焊接温度场是一组圆环状的等温线，温度场分布随着热源的移动而不断变化。
在工件中下部开始，温度场趋于平衡，即进入稳态。
由图 2见，对比 0.5 和 1 s 时的温度场分布图，温度场发生了显著变化；4 s 时的温度场中热影响区变大，而熔合区的温度几乎不变，这很可能是由于在相变潜热的作用下，铝合金达到熔点后温度变化停滞，直到所有的潜热吸收完为止，这段时间内，铝板其他区域也将吸收热量，使热影响区的面积扩大。
从图 3 可看到，在移动热源前半部分等温线密熔化，经计算测量的单面熔宽为 0.8 mm，所以熔池集、温度梯度大，后半部分较稀疏、温度梯度小且越宽度约为 1.6 mm，与实际测量得焊缝宽度约为 1.55向后越明显。
光斑中心的平均温度最高，可达1.55 mm 基本一致。
并且由图 3 可看出，激光焊接的热影748℃。
当温度降低到 627~ 635℃时，焊接母材不再响区较其他焊接的热影响区较小。
图 4 所示为铝合金板上的模拟与测量点，图 5为利用热电偶测得图 4 所示位置处各点随时间变化的温度曲线。
如 A 曲线为焊接过程中位于焊缝中心的节点 A 随时间变化的温度变化曲线。
其温度在激光照射时迅速升高，当激光束离开后又快速降温，温度呈指数式升高和衰减。
由图 5 可看到，各点温度变值温度逐渐下降；在开始阶段，焊缝与近焊缝区各点温度激增，随后渐趋平缓，靠近焊缝区域温度变化比较快，而远离焊缝区域则变化比较慢。
图 6 是 A、B、C 三点的模拟热循环曲线。
对比图 5 和图 6，发现 A、B、C 三点模拟结果的热循环曲线与实测的热循环曲线在形状和峰值温度大小上相一致。