铝合金-钢搅拌摩擦焊温度场数值研究

论文摘要

针对以往搅拌摩擦焊数值模拟中采用的热源模型较为简单,不能很好反映出实际焊接过程中温度场的分布,而做试验又需要巨大投入的情况,课题组基于热弹塑性法和改良的热源模型,利用ABAQUS软件及其DFLUX子程序接口建立了304不锈钢和5052铝合金搅拌摩擦焊的数值模型,对铝合金-钢异种材料的搅拌摩擦焊过程进行了数值模拟,分析了焊接过程的温度场,同时对偏置量、转速和焊速3个焊接参数进行优化,发现在转速取500 r·min-1,焊速取80 mm/min,偏置量取2 mm的情况下,得到的焊接过程瞬态及稳态温度场均处于理想状态。模拟准确地预测了实际焊接过程中的温度变化,且对实际焊接过程中焊接参数的选择具有一定参考意义,减少了为得到合适参数而进行的大量试验的成本。模拟结果能指导和预测实际焊接过程。

论文目录

• 1 数值模型
•   1.1 热源模型
•     1.1.1 轴肩产热模型
•     1.1.2 搅拌针产热模型
•   1.2 有限元模型
•     1.2.1 网格划分
•     1.2.2 边界条件
•     1.2.3 求解
• 2 模拟结果与分析
•   2.1 焊接过程温度分布
•   2.2 焊缝方向的热循环
•   2.3 纵向及焊深方向的温度
•   2.4 焊接参数对焊接过程温度的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 苗臣怀,曹丽杰,殷凯,王楠楠

关键词: 铝钢异种材料,搅拌摩擦焊,温度场,热弹塑性法,改进热源模型,软件

来源: 轻工机械 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 上海工程技术大学机械与汽车工程学院

分类号: TG453.9

页码: 82-87

总页数: 6

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