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《热加工工艺》2017年6月第46卷第11期

TC4钛合金搅拌摩擦搭接焊的温度场模拟

王月，张利国，温泉2吕赞

(1．沈阳航空航天大学航空航天工程学部，辽宁沈阳110136；2．西北_7-业大学材料学院，陕西西安710072)

摘要：建立了TC4钛合金搅拌摩擦搭接焊的有限元模型，基于温度测试结果设置了搅拌摩擦搭接焊的边界条

件，进行了搅拌摩擦搭接焊温度场的数值模拟，并对温度模拟结果与测温试验结果进行了对比。结果表明，温度模拟曲

线与实测温度曲线趋势相同，二者的焊接温度峰值相差较小；焊接温度峰值随焊接速度的增加而减小。焊缝温度峰值出

现在与搅拌头直接接触的区域。位于搅拌头作用区的后方。焊缝区域的温度场沿板厚方向呈上宽下窄的碗型形貌分布。

关键词：TC4钛合金；搅拌摩擦搭接焊；温度场；传热系数

DoI：10．141580．enki．1001-3814．2017．11．048

中图分类号：TG453文献标识码：A文章编号：1001—3814(2017)11-0175．03

NumericalSimulationofTemperatureFieldduringFrictionStirLapWelding

OfTC4TitaniumAlloy

WANGYue，ZHANGLiguo，WENQuan2，LYUZan

(1．FacultyofAerospaceEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyangl10136，China；2．SchoolofMaterials

ScienceandEngineering，NorthwestemPolytechnicalUniversiyt，Xi’an710072，China)

Abstract：Thefiniteelementmodeloffrictionstirlapwelding(FSEW)ofTC4titaniumalloywasestablished，andthe

boudaryconditionsofrfictionstirlapweldingweresetupbasedontemperaturemeasurementresults．Thenumerical

simulationoftheFSLWtemperaturefieldwascarriedout，andthetemperautresimulationresultswerecomparedwiththe

experimentalresults．Theresultsshowhtathtetemperaturesimulationcurvehasthesamertendwiththemeasuredtemperature

curve．andhtedifferenceofthetwoweldingtemperaturecurves’peakissmal1．Theweldingtemperaturepekadecreaseswim

thenicreaseofweldingspeed．Thetemperautrepekaofhteweldappearsintheregionofdirectcontactwiththestirringhead，

whichislocatedathterearofthestirringheadzone．Thetemperautrefieldinweldzonealongtheplate’Sthicknessdirectionis

distributedinbowlshapeofupperwihtwidewidhtandlowerwihtnarrowwidht．

Keywords：TC4titaniumalloy；rfictionstirlapwelding；temperaturefield；heattransfercoefficient

目前，在各行业的结构设计中都或多或少的利用