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文檔簡(jiǎn)介
1、本文采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)6061-T6鋁合金攪拌摩擦焊接過程進(jìn)行了相關(guān)研究。研究?jī)?nèi)容包括攪拌摩擦焊接過程中的產(chǎn)熱機(jī)制及溫度分布特征材料流動(dòng)機(jī)制、鋁銅異種金屬連接問題、技術(shù)改進(jìn)以及對(duì)改進(jìn)后的攪拌摩擦焊接過程進(jìn)行數(shù)值建模等。
首先對(duì)6061-T6鋁合金的攪拌摩擦焊接過程建立了一個(gè)三維模型,將焊縫區(qū)與未焊工件進(jìn)行分區(qū),并提出了一個(gè)基于“滑移率”的焊接產(chǎn)熱計(jì)算方法;采用熱電偶測(cè)溫法以及嵌入示蹤材料法分別對(duì)實(shí)際焊接過程中的工
2、件溫度和材料流動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和觀察。結(jié)果表明在攪拌摩擦焊接過程中,軸肩的產(chǎn)熱貢獻(xiàn)最大;溫度在焊縫中心線兩側(cè)呈現(xiàn)非對(duì)稱分布,且等溫線向前進(jìn)側(cè)“偏斜”;在該過程中有著明顯流動(dòng)行為的材料集中在一個(gè)“碗狀”的區(qū)域,軸肩面附近的材料流動(dòng)行為最為劇烈,并且流動(dòng)速度沿軸肩邊緣至軸肩中心方向呈降低趨勢(shì),而無螺紋攪拌針周圍的材料流動(dòng)程度要明顯低于軸肩附近的速度,流動(dòng)最弱的位置位于焊縫底部;攪拌頭前方的塑性軟化材料隨著攪拌頭的旋轉(zhuǎn),繞過攪拌頭從后退側(cè)運(yùn)動(dòng)到后方
3、,并在相應(yīng)位置沉積下來;通過討論材料流動(dòng)行為對(duì)缺陷易發(fā)區(qū)進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。
然后對(duì)鋁銅異種金屬攪拌摩擦搭接進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,通過分析鋁銅異種金屬焊接過程中存在的問題,提出了水下攪拌摩擦焊接鋁銅的方法,將同參數(shù)下的水下焊縫和無水焊縫進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明:相對(duì)于無水過程,水下攪拌摩擦焊接可以有效地降低焊接峰值溫度并加快散熱速度,進(jìn)而降低了焊縫中脆性的鋁銅金屬間化合物的含量,減小鋁銅界面處中間層的厚度,同時(shí)也使焊縫區(qū)鋁銅材料的晶粒發(fā)生
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