異種金屬摩擦焊先頂后剎過(guò)程的數(shù)值模擬及工藝研究.pdf

1、高溫合金與耐熱鋼的摩擦焊接成型與控制是坦克、艦船發(fā)動(dòng)機(jī)等熱動(dòng)力部件連接發(fā)展的迫切需要。本文結(jié)合艦船柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣閥的摩擦焊接性，對(duì)K418高溫合金/4Cr10Si2Mo耐熱鋼摩擦焊接頭在先項(xiàng)鍛后剎車(chē)(以下簡(jiǎn)稱先頂后剎)過(guò)程的力學(xué)冶金行為進(jìn)行了研究。 采用熱力耦合有限元方法，針對(duì)先頂后剎制動(dòng)方式下的摩擦焊過(guò)程建立了三維粘塑性有限元大變形計(jì)算模型，綜合考慮了焊接過(guò)程中的幾何非線性、材料非線性。利用ANSYS8.0/Multiphys

2、ical軟件等先進(jìn)技術(shù)手段，從理論上分析并發(fā)現(xiàn)了先頂后剎過(guò)程規(guī)范參數(shù)的變化范圍，得到了有限元分析結(jié)果。利用有限元分析結(jié)果預(yù)測(cè)了接頭的變形量，分析了焊合區(qū)內(nèi)一點(diǎn)速度隨頂剎時(shí)差和頂鍛速度的變化。 利用數(shù)值模擬的先頂后剎構(gòu)架，研究了K418/4Cr10Si2Mo接頭性能與工藝參數(shù)的本構(gòu)關(guān)系，通過(guò)SN比優(yōu)化設(shè)計(jì)方法得到了參數(shù)的最優(yōu)組合；通過(guò)摩擦焊接面物理接觸形貌和金屬流線對(duì)接頭性能影響的實(shí)驗(yàn)研究，揭示了先頂后剎過(guò)程接頭的物理接觸行為；以