本课题以7010铝合金为研究对象,采用焊接专用模拟软件SYSWELD对LB-VPPA复合焊热过程进行数值模拟。LB-VPPA复合焊是一种新型的焊接方法,具有能量更加集中、焊接热输入小、焊缝深宽比大的特点。但是,由于复合焊接系统设备比较复杂,想要调试出合适的工艺参数较为困难,通过数值模拟技术不仅可以优化工艺参数,同时,还可以缩短试验周期。在熟练掌握SYSWELD焊接模拟软件的基础上,根据VPPA焊的工艺特点,采用Fortran语言对热源模型进行二次开发,实现了VPPA正反极性非对称电弧能量及形态的交替加载;根据LB-VPPA复合焊工艺特点及作用机理,采用高斯+双椭球+高斯圆柱体组合热源模型对LB-VPPA复合焊热过程进行模拟计算,在平面高斯、双椭球体和高斯圆柱体的能量比例为0.39:0.47:0.14时,熔池截面形状较为接近实际。通过模拟计算和试验结果对比分析表明,对于6mm厚7010铝合金,焊接速度为3mm/s时,在对接平焊位置下,采用LB-VPPA复合焊所需要有效总功率为2250W,而单VPPA焊的有效总功率为2400W,证实了LB-VPPA复合焊能量更加集中,在水平位置焊接时可以实现穿孔焊接,而单VPPA焊在水平位置很难实现穿孔焊接。在温度场模拟准确的基础上进行了应力场的计算,得到了不同时刻工件的应力场分布云图。将LB-VPPA复合焊与单VPPA焊的应力场对比分析发现,LB-VPPA复合焊的各项残余应力均小于VPPA焊接,对于铝合金焊接优势较为明显。