Ti6Al4V钛合金背部加热辅助搅拌摩擦焊的温度场研究.pdfVIP

《热加工工艺》2014年9月第43卷第17期

Ti6AI4V钛合金背部加热辅助搅拌摩擦焊的

温度场研究

姬书得，王琳，黄青松，张利国，马轶男，岳玉梅

(1．沈阳航空航天大学航空航天工程学部，辽宁沈阳110136；2．沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司，辽宁沈阳

110862)

摘要：以Ti6A14V钛合金为研究对象，基于有限元软件Abaqus，建立了搅拌摩擦焊接过程的有限元分析模型，研

究了传统搅拌摩擦焊及背部加热搅拌摩擦焊的焊接温度场。结果表明，采用合理的焊接工艺参数可使传统搅拌摩擦焊

与背部加热搅拌摩擦焊的温度峰值接近，且温度峰值出现在搅拌头的后方。相比于传统搅拌摩擦焊，背部加搅拌摩擦焊

过程中搅拌头前部的高温区域更大且温度梯度较小，有利于降低搅拌头的磨损。

关键词：Ti6A14V钛合金；搅拌摩擦焊；温度场；背部加热

中图分类号：TG453+．9文献标识码：A文章编号：1001—3814(2014)17—0217．02

TemperatureFieldofBackHeatingAidedFrictionStirWelded

Ti6Al4VTitaniumAlloy

JIShude，WANGLin，HuANGQingsong2，zHANGLiguo，MAYinan，YUEYumei

(1．FacultyofAerospaceEngineering，ShenyangAerospaceUniversity,Shenyang110136，China；2．ShenyangLiming

Aero—Engine(Group)Co．，Ltd．，Shenyang110862，China)

Abstract：BythesoftwareAbaqus，thefiniteelementmodeloffrictionstirwelding(FSW)ofTi6A14Vtitaniumalloywas

established．TemperaturefieldsundertraditionalFSWandbackheatingaidedFSWwereinvestigated．Theresultsof

numericalsimulationshowhtatSOlongasrationalweldingprocessparametersareadopted，peaktemperatureofrtaditional

FSWisneralythesanleasthatofbackheatingaidedFSW．Thepeaktemperatureapperasafterhterotationaltoo1．Moreover，

comparingwihtthetraditionalFSW，hightemperautreregionunderhtebackheatingaidedFSWiswiderandtemperature

gradientissmaller，whichisgoodforreducingweraofrotationaltoo1．

Keywords：Ti6A14Vtitaniumalloy；frictionstirwelding；temperaturefield；backheating

具有高比强度的钛合金在降低飞行器重量的情统FSW过程中的温度场进行了大量的研究。

况下最大化的满足其技术和战术性能，因此钛合金薄Khandkar等6[]考虑垫板与焊件之间的热传导，利用

壁结构在飞行器上的应用越来越广，相应的钛合金焊数值模拟与试验相结合的方法讨论了FSW过程的

接问题成为了国内外的研究热点。搅拌摩擦焊接温度场。Zhang等7【】对比分析了不同焊接工艺参数对

ffsw)是英国焊接研究所于1991年发明的一种先进