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基于有限元软件 ABAQUS，开发可同时考虑材料非线性、几何非线性和移动热源的热-弹-塑性有限元计算方法来模拟焊接过程中的热-力学耦合行为。以3 mm厚的6061-T651铝合金薄板TIG焊单道重熔和MIG对接接头为例，模拟分析焊接过程中的温度场、残余应力和焊接变形。同时，采用实验方法测量两种焊接接头的横向收缩和面外变形。结果表明：数值计算所得到的横向收缩、角变形与实验测量结果十分吻合，验证所开发的有限元计算方法的有效性。此外，基于数值模拟结果和实验结果验证了铝合金薄板焊接接头面外变形的形成机理。