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摘要
基于耦合欧拉-拉格朗日（coupled Eulerian-Lagrangion,CEL）方法建立AA5A06铝合金与AZ31B镁合金对接搅拌摩擦焊接（friction stir welding, FSW）的全热力耦合数值模型，并结合试验测试对Al/Mg异种金属FSW过程的温度场及材料混合流动特征进行研究。数值模拟所得特征点的温度循环曲线、焊缝表面形貌以及横截面上异种材料的混合分布状态均与试验结果吻合良好。在此基础上，采用质点追踪法对材料混合流动行为进行了深入分析。结果表明，高温区集中分布在轴肩下方区域，返回侧（镁侧）温度较低，温度梯度较大。焊缝区上表面材料熔合线偏向于前进侧（铝侧）。搅拌针附近材料流动剧烈，前进侧和返回侧的大部分材料都较均匀地沉积于搅拌针后方。前进侧与返回侧材料在水平和竖直方向上的交叉混合流动，促使最终形成了2种材料“咬合式”的结合界面特征。
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