搅拌针形状影响搅拌摩擦焊过程金属塑性流动规律的数值模拟.PDFVIP

3 4 2 Vol． 3 4 No． 2 第 卷 第 期 焊 接 学 报 2 0 1 3 2 February 2 0 13 年 月 TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION 搅拌针形状影响搅拌摩擦焊过程金属塑性 流动规律的数值模拟 1 3 2 1 1 姬书得 ， 孟庆 国 ， 史清宇 ， 张利国 ， 邹爱丽 (1． ， 110136 ;2 ． ， 100084 ; 沈阳航空航天大学航空航天工程学部 沈阳 清华大学机械工程系 北京 3． ， 226001) 南通中集罐式储运设备制造有限公司 南通 : ， Fluent 摘 要 考虑材料参数随温度的变化关系以及搅拌工具的实际结构 利用 流体 ， 力学软件建立了搅拌摩擦焊的有限体积模型 对搅拌针的形状影响材料塑性流动行为 ． ， 的规律进行了研究 结果表明 材料的流动速度随着到焊件表面以及到搅拌针旋转轴 ; ， 的距离增加而减小 当减小搅拌针的锥角以及减小搅拌针的螺纹槽宽度时 焊件内部材 ． ， ， 料的流动速度得到提高 当搅拌工具在焊接过程中顺时针旋转时 对于左螺旋搅拌针 ， ， 搅拌针附近的材料向下流动 而热力影响区材料的流动方向向上 此规律与右螺旋搅拌 针时相反． : ; ; ; 关键词 搅拌摩擦焊 流动 搅拌针 数值模拟 中图分类号:TG453 文献标识码:A 文章编号:0253 － 360X (2013)02 － 0093 － 04 姬书得 ， Fluent 0 序 言 于此 文中利用 软件中的有限体积法研究焊 ， 接过程中金属材料塑性流动行为 探讨组成搅拌工 具的搅拌针形状参数对塑性材料流动速度的影响规 ， 作为一种新型的固相连接技术 搅拌摩擦焊 (friction stir welding ，FSW) 、 、 律． 此研究对于搅拌摩擦焊的焊接工艺优化以及搅 具有低应力 无变形 接 拌工具形状优化提供了技术支持． 头强度高、 ． 无常规熔焊缺陷以及绿色无污染等优点