異種金屬攪拌摩擦焊接過程有限元分析.pdf

1、攪拌摩擦焊(FSW)溫度場、應力應變場的研究，對于分析焊接傳熱、熱循環(huán)過程；焊核區(qū)高溫粘塑性金屬的形成、流動、擴展、分布；焊接接頭力學冶金過程和焊接應力應變彈塑性動態(tài)過程；以及焊接結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性等都具有重要意義。目前，國內(nèi)外對于FSW的研究主要集中在焊接工藝、焊接材料、接頭組織及力學性能、攪拌摩擦機理、新型攪拌頭開發(fā)、焊接設備開發(fā)以及工業(yè)化等方面。對于FSW過程中的溫度分布及應力應變變化規(guī)律進行研究的有關(guān)文獻則較少。 本文

2、在FSW產(chǎn)熱過程理論分析的基礎上，根據(jù)攪拌頭外形尺寸，建立了FSW三維傳熱有限元模型。利用有限元分析軟件ANSYS，結(jié)合幾個測溫點溫度變化的實驗數(shù)據(jù)，通過間接熱力耦合分析法對紫銅板與黃銅板FSW過程進行了模擬。分析結(jié)果表明：3mm厚T2與H62的FSW其焊接熱源為線熱源，在模擬計算時可進一步將模型簡化為二維平面模型；焊接的中間時段，攪拌頭周圍溫度分布基本上達到穩(wěn)定狀態(tài)；等效應力與等效應變的變化與溫度的變化趨勢相同，厚度方向不同位置的應力