攪拌摩擦焊接熱力耦合.pdf

1、攪拌摩擦焊(Friction stir Welding，簡(jiǎn)稱(chēng)FSW)是自激光焊技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)最引人注目和最具發(fā)展?jié)摿Φ南冗M(jìn)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(qiáng)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(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。 攪拌摩擦焊的焊接過(guò)程是一個(gè)溫度變化、組織轉(zhuǎn)變、存在應(yīng)力應(yīng)變和金屬流動(dòng)等多方面相互耦合、共同作用的復(fù)雜過(guò)程，開(kāi)展攪拌摩擦焊接過(guò)程溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)等物理參量場(chǎng)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(guò)對(duì)10mm厚鋁合金板LF2進(jìn)行焊縫溫度測(cè)量試驗(yàn)，分析了焊接過(guò)程中焊縫溫度分布特點(diǎn)及其影響因素，同時(shí)對(duì)焊縫接頭的宏觀組織、微觀組織及顯微硬度進(jìn)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(guò)程中的溫度分布和熱循環(huán)是焊縫接頭前進(jìn)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(wàn)能程控拉伸試驗(yàn)機(jī)，針對(duì)

3、LF2鋁合金在不同變形溫度和不同應(yīng)變速率下進(jìn)行高溫等溫拉伸試驗(yàn)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(duì)材料熱變形流變應(yīng)力l的影響規(guī)律，試驗(yàn)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(guò)程中，金屬內(nèi)部產(chǎn)生的加工硬化過(guò)程和軟化過(guò)程(回復(fù)和再結(jié)晶)是兩個(gè)相互矛盾的競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程。 運(yùn)用大型有限元分析軟件ANSYS，驗(yàn)證了前期研究中已經(jīng)建立的溫度場(chǎng)模型的正確性，并且通過(guò)間接熱力耦合分析法對(duì)攪拌摩