Al/Ti异质合金回填式搅拌摩擦点焊数值模拟

作     者：宋奎晶 韦勇 徐萌 季雨凯 刘鑫泉 张铭雨 杨蓓 钟志宏 SONG Kuijing;WEI Yong;XU Meng;JI Yukai;LIU Xinquan;ZHANG Mingyu;YANG Bei;ZHONG Zhihong

作者机构：合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 航天工程装备(苏州)有限公司江苏苏州215200 

出 版 物：《热加工工艺》 (Hot Working Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第11期

页      面：42-48页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51905143) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JZ2018HGTA0209) 

主　　题：回填式搅拌摩擦点焊 耦合的欧拉-拉格朗日 异质合金 温度场 等效塑性应变 

摘      要：采用耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)算法对2 mm厚的5A02铝合金/TC4钛合金板异质金属回填式搅拌摩擦点焊过程展开模拟研究,分析了旋转速度和停留时间对焊点成型过程中温度场、等效塑性应变场以及材料流动的影响。结果表明,在扎入初期,热累积作用明显,升温速率相对较快,随焊接过程进行,产热会由摩擦产热转变为摩擦和塑性变形共同产热,升温速率放缓。当搅拌头转速为2000 r/min、扎入速度为1 mm/s、扎入深度为1.9 mm、回填速度为1mm/s、停留时间为0 s时,铝合金焊核区温度峰值达到558℃,等效塑性应变峰值达到120。在模拟的工艺区间内,焊核区峰值温度与旋转速度呈正相关,停留时间对温度的影响并不明显。