异种金属激光焊接的温度场分析方法及应用

摘要：

随着激光焊接在电子元器件的局部焊接中应用越来越广泛,有必要开展焊接引起的产品可靠性问题的研究,而焊接温度场分析是进一步分析焊接缺陷以及焊接残余应力对产品可靠性影响的前提条件,因此,本文采用有限元方法计算了激光功率400W,光斑直径0.3 mm,焊接时间1 min等参数下难熔异种金属钽和钼(Ta/Mo)的三维激光焊接模型的温度场.文章介绍了建模、网格划分、边界条件设置、材料性能参数随温度变化和相变潜热的处理方法,并计算了高斯和平均分布2种不同热源模型的加载方式的焊接温度场模拟结果.结果表明.对于激光热导焊采用高斯热源加载方式会更准确,焊接中间层金属Pt的最高温度有1 900.1℃,超过其熔点,焊接效果较好:同时呈现激光热导焊典型的熔池形貌—碗状,并用确定的仿真模型讨论了不同焊接速度、不同焊接功率对焊接温度场分布的影响.分析结果可为激光焊接异种金属材料的工艺参数的选择提供理论依据.

关键词：有限元方法、激光焊接、温度场分析、焊接残余应力、高斯热源

所属期刊栏目：45

分类号：TN124;TG454(真空电子技术)

资助基金：电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室开放基金课题ZHD201207

在线出版日期：2017-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：9-13