研究问题

焊接电流随时间变化、工件又有有限边界时，如何以热传导机理预测熔深和熔宽？

研究方法

引入边界镜像映射，推导适用于有限尺寸板材和时变热输入的双椭球热源解析解。以有限元计算核对模型，再用焊缝截面测量校准热源参数并在独立试验组中验证。

主要结果

在 5086 铝合金 TIG 焊接试验中，模型经参数校准后，验证组的熔宽与熔深误差控制在 1 mm 以内。研究为时变工况下融合机理与数据的焊接几何预测提供了解析模型。