2024铝合金/AZ31B镁合金异种金属搅拌摩擦焊温度场的数值模拟

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:liguang1233000
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搅拌摩擦焊接技术(Friction Stir Welding,FSW)自发明以来,已快速发展成熟并成功应用到众多领域,而围绕这项技术开展的各项研究也取得了突破性的进展。本文在ABAQUS环境下,基于耦合的欧拉-拉格朗日技术(Coupled EulerianLagrangian,CEL)建立了用来预测异种2024铝合金/AZ31B镁合金搅拌摩擦焊温度场的有限元模型,并进行了温度场的测量,通过对比实验值验证了CEL模型的准确性。在此基础上,本文进一步研究了不同旋转速度和焊接速度对焊接温度场分布结果的影响。结论表明该模型不仅能够正确地预测出前进侧与后退侧间的温度差异,而且能够准确地得到工件表面各处的温度变化趋势图,是准确而可行的;温度场分布规律表明在焊接过程中,高温区域主要集中分布在轴肩下方位置,最高温度始终保持稳定且在熔点以下;距中心焊缝相同位置处,前进侧的温度峰值总是略大于后退侧;随着离焊缝中心距离的增大,峰值温度反而逐渐降低。此外,关于焊接参数对温度场分布结果的影响,研究表明焊接中最高温度随着转速的变大而升高,随着焊接速度的变大反而降低。进一步对比两个参数对最高温度数值的影响大小,可发现改变旋转速度对其有着更大的影响。
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