攪拌摩擦焊接熱力耦合.pdf

1、攪拌摩擦焊(Friction stir Welding，簡稱FSW)是自激光焊技術(shù)出現(xiàn)以來最引人注目和最具發(fā)展?jié)摿Φ南冗M焊接技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)用常規(guī)熔焊技術(shù)難以焊接的高強鋁合金、銅、鎂、鈦等合金的連接，而且其優(yōu)良的焊接性能受到了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。 攪拌摩擦焊的焊接過程是一個溫度變化、組織轉(zhuǎn)變、存在應(yīng)力應(yīng)變和金屬流動等多方面相互耦合、共同作用的復(fù)雜過程，開展攪拌摩擦焊接過程溫度場、流場和應(yīng)力應(yīng)變場等物理參量場變化及其相互影響的

2、數(shù)值模擬基礎(chǔ)性研究，已經(jīng)成為攪拌摩擦焊研究發(fā)展的重要方向。 通過對10mm厚鋁合金板LF2進行焊縫溫度測量試驗，分析了焊接過程中焊縫溫度分布特點及其影響因素，同時對焊縫接頭的宏觀組織、微觀組織及顯微硬度進行分析，結(jié)果表明，焊縫中心不同距離和焊縫不同深度處由于所受熱和力的作用不同，其溫度分布也存在差異，焊接過程中的溫度分布和熱循環(huán)是焊縫接頭前進側(cè)與返回側(cè)，以及各區(qū)組織和硬度分布重要的影響因素。 利用萬能程控拉伸試驗機，針對

3、LF2鋁合金在不同變形溫度和不同應(yīng)變速率下進行高溫等溫拉伸試驗研究，確定材料的真應(yīng)力應(yīng)變，分析應(yīng)變速率與變形溫度對材料熱變形流變應(yīng)力l的影響規(guī)律，試驗證明，材料的真應(yīng)力隨變形溫度的升高而降低，隨應(yīng)變速率的增大而增大；金屬在高溫拉伸過程中，金屬內(nèi)部產(chǎn)生的加工硬化過程和軟化過程(回復(fù)和再結(jié)晶)是兩個相互矛盾的競爭過程。 運用大型有限元分析軟件ANSYS，驗證了前期研究中已經(jīng)建立的溫度場模型的正確性，并且通過間接熱力耦合分析法對攪拌摩