摘要基于焊接专用数值分析软件模拟电动自行车铝合金车架前管和连接管的钨极惰性气体保护焊接（GTAW）过程，分析了焊接变形的形成和残余变形分布。结果表明：在固定约束条件下，焊接过程的局部不均匀热输入是引起焊接变形的主要原因；在焊接和冷却过程中，焊接变形一直增大；室温状态时，最大残余变形量为0.530 573 mm，主要位于前管左端位置。
目前，电动自行车车架多采用高强度变形铝合金材料，其前管和连接管主要采用惰性气体保护焊接方法（TIG或MIG）连接。由于铝具有较大的线膨胀系数［1］（约为碳素钢和低合金钢的两倍），凝固时的体积收缩率较大，容易导致焊件产生大的残余变形。焊接变形直接影响焊接结构性能、安全可靠性和制造工艺性，在一定条件下还会对结构的断裂特性、疲劳强度和形状尺寸精度产生不利影响［2］，因此需采取预防焊接变形的措施。采用有限元方法对焊接变形进行预测，分析其演变规律，对控制焊接变形具有积极的指导意义，已成功应用于焊接领域的工程实践［3-4］。
基于焊接专用有限元分析软件SYSWELD，对某企业生产的电动自行车铝合金车架前管和连接管TIG焊接过程进行仿真分析，预测焊接变形的产生、演变及最终分布，研究结果可为该产品的实际焊接生产提供理论指导。
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