闻博 金成 黄诗铭 史春元

摘要：為了探究动车组转向架构架T形接头单丝、双丝GMAW焊接温度场及应力场分布特征，基于ABAQUS有限元分析软件，采用数值模拟与实际测量相结合的方式，以转向架侧梁SMA490BW耐候钢T形接头为研究对象，分别建立了单丝及双丝焊的热源模型，模拟了接头的焊接温度场和焊后残余应力场，并通过试验对模拟结果进行了验证。结果表明：单丝焊和双丝焊的焊缝模拟尺寸与测量结果的相对误差均不超过5%。与单丝焊相比，双丝焊的熔池峰值温度提高，熔池在长度方向上被拉长，焊缝厚度明显增大，焊脚尺寸也略有增大，焊后残余拉应力分布范围有所减小，焊缝最高残余拉应力下降8.5%。

关键词：转向架;双丝焊接;温度场;数值模拟;残余应力

中图分类号：TG442      文献标志码：C         文章编号：1001-2003（2021）07-0099-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.07.19

0    前言

转向架构架是动车组的重要承载部件，普遍采用焊接结构，其焊接质量至关重要[1]。GMAW焊是构架焊接常用的焊接方法，而双丝GMAW焊因能有效改善传统单丝GMAW焊所存在的焊接效率较低、焊后应力过大等问题而得到广泛关注。随着双丝高效焊接成本的降低，双丝GMAW焊接在国内轨道车辆制造行业具有较好的应用前景[2-3]。

焊接残余应力预测是转向架构架焊接生产中较为关心的问题，数值模拟技术是预测焊接残余应力的有效途径。目前对于双丝焊接的数值模拟主要集中在热源模型的优化和对温度场的数值模拟[4-9]，而对单丝与双丝GMAW焊残余应力及分布的对比研究报导较少。……