高強(qiáng)鋁合金攪拌摩擦焊焊接機(jī)理及工藝研究.pdf

1、本文主要針對厚板鋁合金攪拌摩擦焊時(shí)易出現(xiàn)根部缺陷這個(gè)問題,研究鋁合金攪拌摩擦焊焊接機(jī)理及單、雙軸肩攪拌摩擦焊工藝。以2219鋁合金及5A06鋁合金為母材進(jìn)行攪拌摩擦焊,通過改變焊接工藝參數(shù),考察焊接工藝對焊縫成形的影響,對異種金屬的攪拌摩擦焊進(jìn)行初步探索。對焊縫接頭進(jìn)行微觀組織分析、顯微硬度測試及力學(xué)性能測試。以2219鋁合金中的銅元素及5A06鋁合金中的鎂元素作為示蹤元素,追蹤塑性材料的流動(dòng)情況,并對塑性金屬流場進(jìn)行描繪。
　　

2、 對攪拌摩擦焊溫度場進(jìn)行有限元分析。建立了攪拌摩擦焊焊接時(shí)的產(chǎn)熱模型,將有限元分析結(jié)果同實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比,吻合良好。以流體力學(xué)理論為基礎(chǔ),構(gòu)建攪拌摩擦焊焊接過程中塑性材料的流動(dòng)模型,建模時(shí)將塑性材料看成高粘度、非牛頓、不可壓縮流體。模擬結(jié)果表明:在水平方向上,后退側(cè)的部分塑性向前運(yùn)動(dòng),部分塑性金屬向后運(yùn)動(dòng),前進(jìn)側(cè)的塑性金屬都向前運(yùn)動(dòng)；而在厚度方向上,后退側(cè)的大部分塑性金屬向表面運(yùn)動(dòng),少量塑性金屬向底部運(yùn)動(dòng),前進(jìn)側(cè)的大部分塑性金屬呈水平方向