异种铝合金的焊接结构由于其优良的综合性能与广泛的适应性被应用于各行各业。由于铝合金具有较高的热导率、电导率、热膨胀系数等,易使其焊接构件出现各种问题,严重影响使用性能。传统焊接方法焊接异种铝合金适应性较差,而激光电弧复合焊接能较好改善上述问题。目前国内外对于激光电弧复合焊接异种铝合金的研究多出现在组织与性能方面,由于试验条件与方法的限制,对异种铝合金焊接的残余应力与变形研究很少。通过数值模拟的方法,能全面掌握复合热源在焊接异种铝合金过程中温度场、应力场及变形的演变规律,能为后续减少构件残余应力与控制残余变形提供理论支持,具有重大工程应用价值。本文基于Simufact.Welding(SW)焊接模拟仿真软件,对6mm厚的6063/5083异种铝合金板材进行激光电弧复合焊接的数值模拟及试验验证,分析比较了 3种不同焊接速度下工件温度场和应力场的动态变化及焊后变形,同时利用SW软件,从夹具夹持状态、焊前预热、焊后热处理等方面入手,计算出工件应力与变形的变化情况。验证试验结果表明,在保证热源校核准确的前提下,模拟结果与试验结果吻合较好,焊接的模拟结果具有较高的可靠性。在焊接阶段,工件的温度场都是以焊缝为中心呈半椭圆非对称分布,熔宽和高温区域范围随焊接速度降低明显增加;在冷却阶段,夹具的存在使工件上下表面部分位置散热速度出现差异,上表面有明显的低温区。应力场及变形模拟结果表明,在焊接阶段,两侧母材的Von-mises等效应力呈非对称椭圆分布;在冷却阶段,5083铝合金一侧与焊缝位置应力明显增加,最大应力位于焊缝;焊接速度的降低,增加了 5083铝合金一侧的应力但对焊缝处的应力影响不大。沿焊缝方向,两侧铝合金的纵向与横向残余应力主要为拉应力,随着焊接速度的降低,纵向残余应力减少而横向残余应力增加;垂直于焊缝方向,从焊缝到两侧母材之间,纵向与横向残余应力分布状态复杂,焊接速度的降低,对应力变化影响不同。工件焊后变形很小,以横向收缩为主,变形主要存在于焊缝及6063铝合金一侧,而焊接速度对工件变形影响较小。不同工艺条件下模拟结果表明,在适当时间内对夹具进行卸载,有利于工件残余应力的降低,但会使工件发生较大的角变形。适当提高预热温度仅对两侧母材的残余应力下降有积极影响,而对焊缝位置影响不明显;过高的预热温度,会增大工件的横向收缩。焊后退火处理的退火温度主要影响工件升温速率;工件经退火处理后,焊缝位置的应力下降明显,并改善了其横向收缩;退火温度过高及保温时间过长对焊缝位置应力下降无积极影响,反而会引起工件纵向膨胀。