静止轴肩对FSW温度与应力影响的数值模拟

论文摘要

目的研究外部辅助静止轴肩对搅拌摩擦焊接过程温度场以及应力场的影响。方法建立有限模型并采用热机耦合的方法分析常规与静止轴肩辅助工艺下7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接过程,得出不同工艺下的焊接温度与应力分布状态。对比常规与静止轴肩工艺下的温度与应力结果,得出静止轴肩对焊接过程中温度与应力的影响规律。结果焊缝横截面的高温区域均呈现出上宽下窄的碗型分布。相比于常规工艺,静止轴肩辅助工艺的焊缝区域温度具有上升速度较慢、下降速度较快的特点,且温度峰值低了55.7℃。静止轴肩具有随焊碾压的作用,在焊接过程中为焊缝区域提供一个额外的压应力,抵消焊接过程中产生的拉应力,焊后残余应力降低了17.4%。结论静止轴肩辅助工艺对焊缝区域的温度峰值以及残余应力峰值的降低均具有明显效果。

论文目录

• 1 有限元模型的建立
•   1.1 有限元网格划分
•   1.2 材料属性
•   1.3 工艺参数及边界条件
• 2 数值模拟结果与分析
•   2.1 热分析
•   2.2 应力分析
•     2.2.1 焊接过程中应力分布
•     2.2.2 残余应力分布
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘景麟,吕赞,陈克鹏,杭子轩,崔璨

关键词: 搅拌摩擦焊,数值模拟,温度场,应力场

来源: 精密成形工程 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 沈阳航空航天大学

基金: 国家自然科学基金(51705339)

分类号: TG453.9

页码: 144-149

总页数: 6

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