ICS25.160.10 CCSJ64 团 体 标 准 T/CWAN0149—2025 焊接工艺仿真规范第1部分：典型部件 焊接仿真（MIG/MAG） WeldingprocesssimulationspecificationPart1:weldingsimulationoftypical components（MIG/MAG） 2025-05-27发布 2025-07-01实施 中国焊接协会 发布 全国团体标准信息平台 T/CWAN0149—2025 I目次 前言.........................................................................................................................................................................1 1范围...................................................................................................................................................................2 2规范性引用文件..............................................................................................................................................2 3术语和定义......................................................................................................................................................2 4一般原则..........................................................................................................................................................2 5焊接工艺仿真流程..........................................................................................................................................2 6前处理...............................................................................................................................................................2 7仿真运行分析..................................................................................................................................................4 8后处理...............................................................................................................................................................4 9仿真报告..........................................................................................................................................................4 附录A（资料性）焊接工艺仿真总体流程........................................................................................................5 附录B（资料性）焊接工艺仿真分析报告封面模版........................................................................................6 全国团体标准信息平台 T/CWAN0149—2025 1前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国焊接协会提出并归口。 本文件起草单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司、中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限 公司、包头北方创业有限责任公司、哈尔滨工业大学（威海）、中国科学院金属研究所、哈焊国创（青 岛）焊接工程创新中心有限公司、山东光之聚激光科技有限公司、广东省鑫全利激光智能装备有限公司、 北部湾大学、南京埃斯顿电气有限公司、广西机电职业技术学院、佛山大学。 本文件主要起草人：吴向阳、雷振、庞建新、方喜风、马凯、杨海峰、檀财旺、姜建召、阚盈、杜 广、黄瑞生、田仁勇、武鹏博、李亚南、张良、邹吉鹏、曹金山、张宇、韩伟、林森、曹浩、汪认、王 璐、李海波、黎泉、何志军、冯志强、闫德俊、吴妍。 全国团体标准信息平台 T/CWAN0149—2025 2焊接工艺仿真规范第1部分：典型部件焊接仿真（MIG/MAG） 1范围 本文件规定了MIG/MAG焊接工艺仿真的一般原则、焊接工艺仿真流程、前处理、仿真运行分析、 后处理、仿真报告输出等要求。 本文件适用于金属构件的MIG/MAG焊接工艺仿真。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T3375焊接术语 GB/T26099.1机械产品三维建模通用规则第1部分：通用要求 GB/T39334.1机械产品制造过程数字化仿真第1部分：通用要求 GB/T39334.5机械产品制造过程数字化仿真第5部分：典型工艺仿真要求 3术语和定义 GB/T3375、GB/T26099.1及GB/T39334.1界定的术语和定义适用于本文件。 4一般原则 4.1有限元模型与零部件实物应保持1:1的比例关系，在保证计算精度的前提下，简化三维数字模型。 4.2若零部件实物满足轴对称和镜像对称等分布特点，根据实际情况对有限元模型进行简化，不应存在 畸形单元，避免尖锐的单元内角、扭曲等现象。 4.3热源模型应根据不同的焊接方式采用“等效热源法”建立。 4.4焊缝及其周边影响区域应利用细致的网格，划分为体元素网格，离焊缝较远的区域为壳单元网格。 4.5材料属性单位应与工艺模型中加载的材料属性单位一致，输入信息应准确完整。 4.6计算校准应以统一的仿真规则为基础，可综合应用不同软件相互校准计算结果。 5焊接工艺仿真流程 5.1焊接工艺仿真总体流程可包括前处理、仿真运行分析、后处理、报告输出等环节（见附录A）。 5.2前处理环节应包括有限元模型构建、网格划分、材料属性设置、热源模型建立、边界条件设置。 5.3仿真运行分析应包括宏观模拟、微观及缺陷模拟。 5.4后处理应包括仿真结果的核实、仿真结果可信度验证。 5.5报告输出应包括结果分析。 6前处理 6.1有限元模型构建 6.1.1有限元模型的格式应能被所采用的仿真系统识别。 6.1.2有限元模型建立应采用笛卡尔坐标系。 6.1.3有限元模型应准确地表达机械产品结构设计信息。 全国团体标准信息平台 T/CWAN0149—2025 36.1.4有限元模型创建完成后，应进行模型检查。 6.2网格划分 6.2.1单元类型选择 6.2.1.1具有很大的刚度且不考虑其强度的结构宜采用零维质量单元。 6.2.1.2构件一个方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸时，宜采用一维单元；构件两个方向的尺寸远 大于另一个方向的尺寸时宜采用二维单元。 6.2.1.3需考虑板厚度方向剪切变形时应采用厚壳单元，不考虑板厚度方向剪切变形时采用薄壳单元。 6.2.1.4只考虑强度不考虑弯曲刚度时采用膜单元；仅承受拉压力时采用杆单元，考虑弯曲变形时采用 梁单元。 6.2.1.5不适合采用零维、一维、二维单元的结构采用三维实体单元。 6.2.2单元阶次选择 6.2.2.1结构形状不规则、变形和应力分布复杂时宜选用高阶单元。 6.2.2.2计算精度要求高的区域宜选用高阶单元，精度要求低的可选用低阶单元。 6.2.2.3不同阶次单元的连接位置应使用过渡单元或多点约束等。 6.2.3单元尺寸选择 6.2.3.1计算精度要求低的区域宜采用较大的单元尺寸，计算区域具有非线性特征时宜采用较小的单元 尺寸。 6.2.3.2主要受力方向的单元尺寸小，垂直于该方向的单元尺寸