铝合金薄板搅拌摩擦焊接残余变形的数值分析

作     者：鄢东洋 史清宇 吴爱萍 Juergen Silvanus 刘园 张增磊 YAN Dongyang;SHI Qingyu;WU Aiping;Juergen Silvanus;LIU Yuan;ZHANG Zenglei

作者机构：清华大学机械工程系 European Aeronautic Defence and Space Company Innovation WorksMunich 81663Germany 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2009年第45卷第2期

页      面：183-188页

核心收录：

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50875146 国家高技术研究发展计划项目2006AA04Z139资助~~ 

主　　题：搅拌摩擦焊 铝合金 数值模拟 残余变形 

摘      要：大尺寸6056铝合金薄板经过搅拌摩擦焊接实验后出现了严重的面外变形,虽然变形程度小于熔化焊结果,但已经影响到被焊薄板的装配和使用.为详细研究和预测铝合金薄板在搅拌摩擦焊后的残余变形,以焊接实验条件为基础,建立了搅拌摩擦焊接三维有限元热力耦合分析模型.模型中涉及了利用搅拌头工作转矩计算热输入量、工件和卡具之间的接触热传导、随温度变化的材料模型,以及综合考虑搅拌头机械作用等工作.利用该模型可以得到不对称的纵向残余应力结果,残余变形的趋势在整块板上都与实验结果相同,而且变形量和实验测量值之间的误差在20%以内.