鋁合金攪拌摩擦焊溫度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁
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1、目前,針對(duì)攪拌摩擦焊接的溫度場(chǎng)測(cè)定方面的研究多是利用熱電偶測(cè)溫技術(shù)來測(cè)量試板的溫度分布,但對(duì)于攪拌工具的溫度場(chǎng)分布則鮮有系統(tǒng)性的研究。了解攪拌工具的溫度場(chǎng)對(duì)于利用模擬軟件來模擬攪拌摩擦焊接過程中各邊界參數(shù)選擇具有指導(dǎo)性意義。而對(duì)于攪拌工具溫度場(chǎng)測(cè)量的主要問題在于其在高速旋轉(zhuǎn)下溫度數(shù)據(jù)的測(cè)量與獲得問題。本文在前人設(shè)計(jì)的攪拌工具測(cè)溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)并校準(zhǔn),提高了測(cè)溫系統(tǒng)的準(zhǔn)確度及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。
  本文設(shè)計(jì)了多種不同類型的攪

2、拌摩擦工具,分別與不同材質(zhì)的試板進(jìn)行焊接,通過熱電偶測(cè)溫技術(shù),結(jié)合改進(jìn)后的攪拌頭測(cè)溫系統(tǒng)及試板溫度記錄儀,測(cè)量了不同材質(zhì)、不同幾何特征的攪拌工具在不同散熱條件下,攪拌工具及鋁合金焊接試板的溫度場(chǎng)分布,分析了各種邊界條件對(duì)攪拌摩擦焊工具及鋁合金焊接試板溫度場(chǎng)分布規(guī)律的影響,并對(duì)各種不同材質(zhì)的試板溫度曲線的異同點(diǎn)做了初步的探索。
  研究結(jié)果表明,攪拌頭與試板測(cè)溫點(diǎn)溫度曲線都具有明顯的階段性規(guī)律。利用不同材質(zhì)攪拌頭進(jìn)行焊接時(shí),材料比熱

3、小的攪拌頭在焊接過程中整體溫度高,溫度變化速率也較快,對(duì)應(yīng)的試板測(cè)溫孔距離焊縫越近時(shí),溫差越明顯;不同幾何特征的攪拌針由于擠壓塑性金屬的作用不同,造成在相同外徑條件下,圓柱針形攪拌頭溫度最高,螺紋針形次之,圓臺(tái)針形最低。圓柱形攪拌針下試板的溫度上升最快,圓臺(tái)形次之,螺紋形則上升較慢;攪拌頭距軸肩摩擦面距離相同的截面上,遠(yuǎn)離軸心的點(diǎn)的溫度較軸心處的高,位于軸肩邊緣的點(diǎn)應(yīng)考慮在高速旋轉(zhuǎn)過程中與空氣的對(duì)流換熱的影響;對(duì)圓柱針形攪拌頭在特定焊接

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