鋁合金板攪拌摩擦焊工藝過程中的傳熱問題研究.pdf

1、攪拌摩擦焊是一項新興的固態(tài)連接技術(shù)，對于鋁合金材料的焊接有顯著的優(yōu)勢，其接頭的成型是一個多物理場相互作用的結(jié)果，焊接過程中相關(guān)物理量的研究一直是研究的熱點。攪拌摩擦焊焊件的傳熱特性取決于焊接過程的工藝參數(shù)，而焊接溫度與焊接質(zhì)量緊密相關(guān)。因此，攪拌摩擦焊工藝過程中的傳熱問題研究對該技術(shù)的完善和提升具有重要意義。
　　本論文在綜述和分析國內(nèi)外攪拌摩擦焊研究的基礎(chǔ)上，以采用2219鋁合金作為材料的液冷冷板在制造過程中的攪拌摩擦焊工藝問題

2、為研究對象，針對該鋁合金攪拌摩擦焊工藝過程中的傳熱控制問題進行了研究。主要研究工作及結(jié)論包括：
　　（1）自主搭建了攪拌摩擦焊的試驗臺架，設(shè)計了三組實驗，分別研究了攪拌頭轉(zhuǎn)速、攪拌頭移速和攪拌頭軸肩尺寸對焊接質(zhì)量的影響。對于焊件質(zhì)量采用拉斷、金相分析、顯微硬度等檢測試驗來進行評價。試驗結(jié)果顯示：采用攪拌頭轉(zhuǎn)速ω=1200r/min，攪拌頭焊速ν=100mm/min，攪拌頭軸肩直徑d1=12mm的參數(shù)焊接，可以得到質(zhì)量較好的接頭。<

3、br>　　（2）研究了攪拌摩擦焊的傳熱機理，建立了攪拌摩擦焊焊接過程的傳熱模型。得到了攪拌頭軸肩、攪拌針側(cè)面、攪拌針底面的摩擦產(chǎn)熱公式。
　?。?）基于ANSYS軟件建立了2219鋁合金攪拌摩擦焊焊接過程的熱分析有限元模型，并對接頭成型的傳熱溫度分布特性進行了數(shù)值分析，數(shù)值結(jié)果得到了試驗結(jié)果的驗證。結(jié)果表明，攪拌摩擦焊傳熱溫度過大或過小都會影響接頭質(zhì)量；當(dāng)傳熱溫度適中，達到熔點的80％時可得到質(zhì)量優(yōu)良的接頭。
　　本論文研究