搅拌摩擦焊接全过程热力耦合有限元模型.pdfVIP

2014年 12月 材 料 工 程 December2O14 第 12期 第 11—17页 Journa1ofMaterialsEngineering No．12 PP．11— 17 搅拌摩擦焊接全过程热力耦合 有限元模型 Thermo—mechanicalCoupledFiniteElement M odelforW holeProcessofFrictionStirW elding 崔俊华 ，柯黎明 ，刘文龙。，郭正华 ，赵刚要 ，方 平 (1西北工业大学 材料学院摩擦焊接陕西省重点实验室 ，西安 710072； 2南昌航空大学 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室 ，南昌330063) CUIJun—hua ，KELi—ming ，LIU Wen—long ， GUO Zheng—hua ，ZHAO Gang—yao 。FANG Ping (1ShaanxiKeyLaboratoryofFrictionW eldingTechnologies，School ofM aterialsScienceandEngineering．NorthwesternPolyteehnical University，Xi’an710072，China；2NationalDefenseKeyDiscipline LaboratoryofLightAlloyProcessingScienceandTechnology， NanchangHangkongUniversity，Nanchang330063，China) 摘要 ：利用 ALE网格 自适应技术及相应边界条件处理，建立搅拌摩擦焊接全过程 (下压阶段和稳定焊接阶段)热力耦合 有限元模型。采用 6061铝合金焊件验证模型。结果表明：整个焊接过程温度场最高温度在 463~C左右 ，低于材料熔点； 稳定焊接 6s后 ，焊件后方横截面上等效塑性应变 区近似呈 ”V”形分布 ，前进边侧变形程度较返 回边侧剧烈，变形范围 更大 。 关键词 ：搅拌摩擦焊接 ；全过程 ；有限元模型；温度场 ；塑性变形场 doi：10．11868／j．issn．i001—4381．2014．12．002 中图分类号 ：TG456．9 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—4381(2014)12—0011-07 Abstract：W ithALE(ArbitraryLagrangian—Eulerian)meshadaptivetechniqueandpropermanagement ofcorresponding boundary conditions，thermo—mechanicalcoupled finite elementmodelofwhole processoffrictionstirwelding (includingunderpressurestageandstableweldingstages)wasestab— lished．Themodelwastestedbya6061aluminum alloyweldment．Theresultsshow thatthehighest temperatureofthewholeprocesstemperaturefieldisabout463~C，underitsmeltingpoint．At6sof stablewelding stage，t