攪拌摩擦焊接的仿真計算結果
發布日期:2012-11-01 蘭生客服中心 瀏覽:4926
由于焊縫內攪拌區的溫度是很難測量的,因而有人在研究殘余應力分布時,用仿真的方法計算出其溫度。圖2-17所示是A6063鋁合金攪拌摩擦焊焊縫區的溫度分布仿真計算結果。圖中的斑點為攪拌頭的肩部區,圖中的曲線為等溫線,曲線上的數字是此等溫線的最高溫度。但是由于采用的鋁的高溫物理性能、粘度等的數據不十分精確,仿真結果與實際的溫度分布會有一定的差別。
圖2-17攪拌摩擦焊焊縫區的等溫線(板厚:5mm)
焊接速度對溫度分布有相當大的影響。對于FSW來說,由于熱源在固體中移動,在焊縫中心部最高溫度的上限不會超過母材的固相線溫度。由計算得出的焊接速度對焊縫最高溫度的影響如圖2-18所示。從圖可以看出,在低速焊接情況下,焊縫的最高溫度為490ºC;在高速焊接時焊縫的最高溫度為450ºC。
從以上結果可以看出,在低速焊接和高速焊接下,雖然焊縫的最高溫度溫差并不大,但在實際攪拌摩擦焊時高速焊接是困難的,因為母材熱輸入低,焊縫金屬塑性流動性不好,易造成攪拌頭破損。最佳焊接規范的制定,是以在適當的摩擦熱的作用下焊縫金屬發生良好的塑性流動為依據。
圖2-18焊接工藝參數對最高溫度的影響圖
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