鋁合金FSW拼焊板塑性變形規(guī)律研究
本文選題:鋁合金拼焊板 + 力學性能失配 ; 參考:《稀有金屬材料與工程》2017年11期
【摘要】:鋁合金攪拌摩擦焊拼焊板焊縫各區(qū)力學性能的差異導致拼焊板成形時嚴重的不均勻性,降低了拼焊板的成形性能,極大地限制了鋁合金拼焊板的應用。以2024鋁合金攪拌摩擦焊拼焊板為研究對象,通過實驗和有限元模擬系統(tǒng)研究接頭力學性能失配對鋁合金拼焊板塑性成形性能的影響規(guī)律和機理。對鋁合金攪拌摩擦焊接頭進行金相檢驗和硬度測試,根據接頭組織及硬度分布特征,將攪拌摩擦焊接頭劃分為焊核區(qū)、熱機影響區(qū)、熱影響區(qū)以及母材區(qū)4個部分,以此建立攪拌摩擦焊接頭的有限元模型,并對接頭變形過程中的約束與協調變形規(guī)律進行分析。接頭變形時拉伸應力在屈服應力最小的區(qū)域最低,在屈服應力較大的區(qū)域相應升高,且在接頭中存在失配比交界處都會發(fā)生突變。從形變能的角度分析,這主要是由于力學性能失配而導致變形不協調及相互約束,表現在接頭拉伸性能上就是屈服強度及屈服位置、抗拉強度、延伸率隨接頭各區(qū)失配比組合的差異。
[Abstract]:The difference of mechanical properties of welding seam in friction stir welding (FSW) of aluminum alloy leads to serious inhomogeneity in TWF sheet forming, which reduces the formability of TWF sheet and limits the application of TWF sheet greatly. The effect of mechanical properties of joints on plastic forming properties of 2024 aluminum alloy friction stir welding sheet was studied by means of experiments and finite element simulation system. According to the microstructure and hardness distribution of the joint, the friction stir welding joint is divided into four parts: the nuke zone, the heat affected zone and the base metal zone. The finite element model of friction stir welding joint is established, and the law of constraint and coordinated deformation during joint deformation is analyzed. When the joint is deformed, the tensile stress is the lowest in the region where the yield stress is the smallest, and increases correspondingly in the region where the yield stress is large. From the point of view of deformation energy, this is mainly due to the mismatch of mechanical properties, which leads to the incoordination of deformation and mutual restraint, which is manifested in the tensile properties of the joints, which are the yield strength and the yield position, and the tensile strength. The difference of elongation with the combination of different parts of the joint.
【作者單位】: 武漢理工大學;
【基金】:國家自然科學基金(51405358) 中國汽車產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯合基金(U1564202) 中國博士后科學基金特別資助項目(2015T80844) 哈爾濱工業(yè)大學先進焊接與連接國家重點實驗室開放基金(AWJ-M16-11)
【分類號】:TG457.14
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,本文編號:1875217
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