厚板双轴肩搅拌摩擦焊温度场及流场数值模拟

作者：夏佩云; 尹玉环; 赵慧慧; 刘雪梅; 封小松; 郭立杰

来源：电焊机, 2018, 48(03): 294-299.

• 双轴肩FSW
• 搅拌针形状
• 温度场
• 流动场
• 焊缝形貌

针对30 mm厚5A06铝合金双轴肩搅拌摩擦焊的焊接过程,建立温度场及流场的数值模型,计算两种搅拌工具作用下的温度场及流场分布情况。模拟结果发现,双轴肩搅拌摩擦焊接过程中,双轴肩搅拌摩擦焊温度场靠近轴肩区域的温度高,沿板厚中心方向温度逐渐降低,呈哑铃状分布,后退侧温度高于前进侧温度;采用锥形搅拌针焊接时的焊缝温度高于圆柱形搅拌针作用的焊缝。流动场模拟结果表明,工件上、下表面轴肩作用范围内的材料流动最为剧烈,工件内部材料流动相对较弱,采用平行槽结构的搅拌针材料呈横向流动规律,而螺纹结构的搅拌针作用下材料流动较紊乱,材料流动情况与两种搅拌工具作用下的焊缝形貌吻合较好。

• 单位
  山东大学; 上海航天设备制造总厂