高強鋁合金攪拌摩擦焊焊接機理及工藝研究.pdf

1、本文主要針對厚板鋁合金攪拌摩擦焊時易出現(xiàn)根部缺陷這個問題,研究鋁合金攪拌摩擦焊焊接機理及單、雙軸肩攪拌摩擦焊工藝。以2219鋁合金及5A06鋁合金為母材進行攪拌摩擦焊,通過改變焊接工藝參數(shù),考察焊接工藝對焊縫成形的影響,對異種金屬的攪拌摩擦焊進行初步探索。對焊縫接頭進行微觀組織分析、顯微硬度測試及力學性能測試。以2219鋁合金中的銅元素及5A06鋁合金中的鎂元素作為示蹤元素,追蹤塑性材料的流動情況,并對塑性金屬流場進行描繪。
　　

2、 對攪拌摩擦焊溫度場進行有限元分析。建立了攪拌摩擦焊焊接時的產(chǎn)熱模型,將有限元分析結(jié)果同實驗結(jié)果對比,吻合良好。以流體力學理論為基礎,構建攪拌摩擦焊焊接過程中塑性材料的流動模型,建模時將塑性材料看成高粘度、非牛頓、不可壓縮流體。模擬結(jié)果表明:在水平方向上,后退側(cè)的部分塑性向前運動,部分塑性金屬向后運動,前進側(cè)的塑性金屬都向前運動；而在厚度方向上,后退側(cè)的大部分塑性金屬向表面運動,少量塑性金屬向底部運動,前進側(cè)的大部分塑性金屬呈水平方向