铝合金薄板搅拌摩擦焊接残余变形的数值分析

刘园¹，史清宇¹，张增磊¹，吴爱萍¹，鄢东洋¹

(1.清华大学机械工程系,北京,100084)

摘要:大尺寸6056铝合金薄板经过搅拌摩擦焊接实验后出现了严重的面外变形,虽然变形程度小于熔化焊结果,但已经影响到被焊薄板的装配和使用.为详细研究和预测铝合金薄板在搅拌摩擦焊后的残余变形,以焊接实验条件为基础,建立了搅拌摩擦焊接三维有限元热力耦合分析模型.模型中涉及了利用搅拌头工作转矩计算热输入量、工件和卡具之间的接触热传导、随温度变化的材料模型,以及综合考虑搅拌头机械作用等工作.利用该模型可以得到不对称的纵向残余应力结果,残余变形的趋势在整块板上都与实验结果相同,而且变形量和实验测量值之间的误差在20%以内.

关键词:搅拌摩擦焊; 铝合金; 数值模拟; 残余变形;

【全文内容正在添加中】