轴肩结构对搅拌摩擦焊过程中材料流动的影响

张利国¹，孟庆国²，姬书得¹，栾国红³，柴鹏³

1. 沈阳航空航天大学辽宁通用航空研究院2. 南通中集罐式储运设备制造有限公司3. 北京航空制造工程研究所

摘 要：考虑材料参数随温度的变化关系以及搅拌头的实际结构形式,利用ANSYS FLUENT软件对搅拌摩擦焊过程中材料的流动行为进行了数值分析,研究了轴肩结构分别为平面、内凹与同心圆时的材料流动规律.研究表明,当轴肩结构发生变化时,焊件表面及内部的材料流动趋势基本相同;靠近焊件表面的材料流动速度在轴肩结构为同心圆时最大,在轴肩结构为平面时最小.从避免搅拌摩擦焊根部缺陷的角度看,同心圆轴肩的搅拌头优于内凹轴肩,这一规律得到了试验证实.

关键词：搅拌摩擦焊;轴肩结构;材料流动;数值分析;