45鋼線性摩擦焊接頭溫度場的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、線性摩擦焊接(Linear Friction Welding：LFW)作為一種精密材料連接技術(shù)，在國外已經(jīng)成功應(yīng)用于高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤的制造與維修。研究LFW過程中溫度場變化及分布規(guī)律對于深入探討LFW的物理機(jī)制及進(jìn)行工藝試驗(yàn)研究有著重要的意義。 本文建立了LFW焊機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的簡化模型，分析推導(dǎo)了LFW過程中摩擦界面不同部位摩擦產(chǎn)熱功率的變化關(guān)系；并通過運(yùn)用采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓及電流的方法，得到了摩擦熱功率與摩擦系數(shù)μ的變化

2、曲線。 在上述工作的基礎(chǔ)上，本文利用有限元分析軟件ANSYS建立了45鋼LFW過程中三維熱分析有限元計(jì)算模型，計(jì)算了45鋼LFW過程中三維溫度場的分布，探討了焊縫及熱影響區(qū)溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律。 本文還對淬火45鋼進(jìn)行了LFW工藝試驗(yàn)。結(jié)果表明，焊接試件軸向縮短量隨摩擦?xí)r間的增加而呈指數(shù)規(guī)律迅速增加。對焊縫區(qū)、變形區(qū)及熱影響區(qū)的金相組織分析結(jié)果表明，淬火45鋼LFW過程中，焊件不同部位的顯微組織隨著回火溫度的變化而相應(yīng)變