異種金屬攪拌摩擦焊接過(guò)程有限元分析.pdf

1、攪拌摩擦焊(FSW)溫度場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的研究，對(duì)于分析焊接傳熱、熱循環(huán)過(guò)程；焊核區(qū)高溫粘塑性金屬的形成、流動(dòng)、擴(kuò)展、分布；焊接接頭力學(xué)冶金過(guò)程和焊接應(yīng)力應(yīng)變彈塑性動(dòng)態(tài)過(guò)程；以及焊接結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性等都具有重要意義。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于FSW的研究主要集中在焊接工藝、焊接材料、接頭組織及力學(xué)性能、攪拌摩擦機(jī)理、新型攪拌頭開(kāi)發(fā)、焊接設(shè)備開(kāi)發(fā)以及工業(yè)化等方面。對(duì)于FSW過(guò)程中的溫度分布及應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律進(jìn)行研究的有關(guān)文獻(xiàn)則較少。 本文

2、在FSW產(chǎn)熱過(guò)程理論分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)攪拌頭外形尺寸，建立了FSW三維傳熱有限元模型。利用有限元分析軟件ANSYS，結(jié)合幾個(gè)測(cè)溫點(diǎn)溫度變化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)間接熱力耦合分析法對(duì)紫銅板與黃銅板FSW過(guò)程進(jìn)行了模擬。分析結(jié)果表明：3mm厚T2與H62的FSW其焊接熱源為線熱源，在模擬計(jì)算時(shí)可進(jìn)一步將模型簡(jiǎn)化為二維平面模型；焊接的中間時(shí)段，攪拌頭周?chē)鷾囟确植蓟旧线_(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；等效應(yīng)力與等效應(yīng)變的變化與溫度的變化趨勢(shì)相同，厚度方向不同位置的應(yīng)力