1、能源的過度消耗和資源的浪費嚴重制約經(jīng)濟的發(fā)展，焊接過程是高能耗、高資源消耗的過程，有效的減少焊接過程中的能源和資源浪費具有十分重要的意義。數(shù)值模擬過程是進行虛擬的物理、化學實驗，得到實驗結(jié)果的過程。它不僅可以大大縮短實驗周期，顯著降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，而且可以實現(xiàn)多次重復模擬，從而有效的減少能源和資源的浪費。激光焊接和壓力容器裂紋補焊過程都存在高能耗問題。利用數(shù)值模擬可以有效的降低焊接過程中能量消耗，減少焊接試驗次數(shù)，達到低成本、

2、高收益的目的。
　　本文以A304不銹鋼的激光焊接過程和壓力容器非線性裂紋補焊過程為研究對象，運用焊接試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，探究激光焊接過程和壓力容器非線性裂紋補焊過程中溫度場、流場和熔池受力的規(guī)律，揭示焊接路徑對熔池流動和溫度場的影響。
　　闡述了A304不銹鋼激光焊接過程焊速、功率和熱源對溫度場影響的分布規(guī)律。利用計算流體動力學軟件對A304不銹鋼激光焊接過程溫度場的分布規(guī)律和熔池形狀進行了數(shù)值模擬。研究探討A30

3、4不銹鋼激光焊接過程中焊接速度、激光功率、熱源對溫度場和熔池形狀的影響。焊接速度和激光功率對溫度場的影響存在大小轉(zhuǎn)變點，旋轉(zhuǎn)高斯曲面體熱源模型用于模擬激光焊接過程，具有較高的準確性，模擬熔池與試驗焊縫形貌一致。
　　揭示了A304不銹鋼激光焊接過程表面張力和浮力對熔池流場的影響規(guī)律。利用計算流體動力學軟件對A304不銹鋼激光焊接過程熔池流場進行了數(shù)值模擬。研究探討A304不銹鋼激光焊接過程中表面張力和浮力對熔池流動的影響。浮力和表

4、面張力激光焊接過程中的主要驅(qū)動力，表面張力的驅(qū)動作用大于浮力，焊接熔池是在兩種驅(qū)動力的共同作用下形成的，得到了與激光焊接熔池一致的―釘頭‖形狀。
　　闡明了A304不銹鋼壓力容器非線性裂紋補焊過程溫度場的對稱性、周期性及表面張力對熔池流場的影響。利用計算流體動力學軟件對A304不銹鋼壓力容器非線性裂紋補焊過程溫度場和熔池流場進行了數(shù)值模擬。研究探討壓力容器非線性裂紋補焊過程中溫度場和熔池形狀的周期性、對稱性規(guī)律，焊接路徑對熔池溫度