基于攪拌摩擦焊鋁合金材料焊縫質(zhì)量的特性分析和研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-15 17:09
攪拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)焊接技術(shù)的發(fā)明距今有20多年的歷史,多年來已經(jīng)有許多學(xué)者從事該項(xiàng)技術(shù)的研究和應(yīng)用推廣,并且已經(jīng)取得了不少的科研成果,但是對(duì)于攪拌摩擦焊接技術(shù)的完全掌握和廣泛應(yīng)用,還需要進(jìn)一步開展研究,故文章利用攪拌摩擦焊接技術(shù)對(duì)鋁合金材料的焊接工藝進(jìn)行焊接研究,對(duì)焊后樣件力學(xué)特性和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)分析研究,從而準(zhǔn)確全面的掌握鋁合金材料FSW焊后的焊縫質(zhì)量,這對(duì)于攪拌摩擦焊技術(shù)的提高具有重要意義。主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:首先,對(duì)于攪拌摩擦焊接技術(shù)的研究機(jī)理進(jìn)行了分析研究。通過文獻(xiàn)查閱、理論分析和科學(xué)推理等方法,對(duì)于攪拌摩擦焊接技術(shù)焊接原理、彈塑性變形過程以及摩擦發(fā)熱原理進(jìn)行了分析研究,分析研究了摩擦發(fā)熱的瞬態(tài)傳熱特性。由于攪拌摩擦焊接過程是一種熱機(jī)結(jié)合的發(fā)熱和傳熱過程,因此,文章也分析研究了在固相點(diǎn)溫度特性下,具有一定彈塑性變形的發(fā)熱機(jī)理和熱傳導(dǎo)機(jī)理,并且提出了相應(yīng)的分析模型。第二,利用ABAQUS模擬分析軟件對(duì)焊接過程進(jìn)行模擬分析,對(duì)FSW焊后質(zhì)量的溫度場(chǎng)以及塑性應(yīng)變值變化規(guī)律進(jìn)行了模擬研究,探究了在焊接過程中由于受摩擦熱影響而導(dǎo)致...
【文章來源】:青海大學(xué)青海省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
攪拌摩擦焊接過程的示意圖
技術(shù)路線
21圖 3-1 攪拌頭與薄板樣件圖 圖(a) 攪拌頭和薄板的截面圖(b) 薄板樣件圖Fig 3-1 Stirring head and sheet sample(a)a Sectional view of the stirring head and sheet(Thin plate sampleABAQUS 模擬仿真的基礎(chǔ)基于一系列的理論知識(shí)支持和 FSW 過程中機(jī)性能的變化知識(shí)的掌握以及 FSW 的焊接原理,對(duì) FSW 焊接過程進(jìn)行模擬分研究,為保證計(jì)算的高精度和計(jì)算效率,采用 0.5 的網(wǎng)格種子分布密度,同時(shí)攪拌區(qū)域的網(wǎng)格進(jìn)行加密處理,邊緣的網(wǎng)格密度分布確定為 3,因而整個(gè)薄板型劃分為 16600 個(gè)單元,24000 個(gè)節(jié)點(diǎn),詳細(xì)如圖 3-1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超級(jí)雙相不銹鋼2707攪拌摩擦焊焊接接頭的組織與性能[J]. 李國(guó)平. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]AA6061-T6板材攪拌摩擦焊溫度場(chǎng)仿真[J]. 劉其鵬,顧乃建,劉澤,楊鑫華. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]Cu含量對(duì)2219鋁合金鍛件及其焊接接頭組織與性能的影響[J]. 邢軍,陳康華,陳送義,陳運(yùn)強(qiáng),余芳,劉德博. 航空材料學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]2219鋁合金攪拌摩擦焊中的局部液化現(xiàn)象及對(duì)接頭力學(xué)性能的影響[J]. 康舉,梁蘇瑩,吳愛萍,李權(quán),王國(guó)慶. 金屬學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]攪拌摩擦焊下壓力控制系統(tǒng)的開發(fā)及在模擬非剛性環(huán)境下的驗(yàn)證試驗(yàn)[J]. 李晗,史清宇,劉瞿,曹雄,朱宇燦. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(22)
[6]2A12鋁合金攪拌摩擦焊焊縫表面硬度及微觀組織研究[J]. 王磊,李平赟,回麗,張占昌. 熱加工工藝. 2015(03)
[7]2219鋁合金攪拌摩擦焊接工藝研究[J]. 熊飛,錢煒,劉鋼. 上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]攪拌針形狀影響攪拌摩擦焊過程金屬塑性流動(dòng)規(guī)律的數(shù)值模擬[J]. 姬書得,孟慶國(guó),史清宇,張利國(guó),鄒愛麗. 焊接學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]方艙用鋁合金板材生產(chǎn)工藝研究[J]. 金華. 新技術(shù)新工藝. 2012(06)
[10]鋁合金攪拌摩擦焊接頭殘余應(yīng)力測(cè)試分析[J]. 魏艷妮,李京龍,黃甫,李雪飛. 電焊機(jī). 2012(04)
碩士論文
[1]載流—攪拌摩擦焊接行為的有限元分析[D]. 項(xiàng)俊鋒.重慶大學(xué) 2013
[2]7075鋁合金攪拌摩擦焊接過程數(shù)值模擬研究[D]. 李成重.南昌航空大學(xué) 2012
[3]攪拌摩擦焊塑性金屬三維流動(dòng)數(shù)值模擬[D]. 李海利.南昌航空大學(xué) 2011
[4]X80鋼激光-MAG復(fù)合焊接接頭組織性能研究[D]. 石磊.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[5]攪拌摩擦焊中熱過程數(shù)值模擬分析[D]. 郭曉娟.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):3035231
【文章來源】:青海大學(xué)青海省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
攪拌摩擦焊接過程的示意圖
技術(shù)路線
21圖 3-1 攪拌頭與薄板樣件圖 圖(a) 攪拌頭和薄板的截面圖(b) 薄板樣件圖Fig 3-1 Stirring head and sheet sample(a)a Sectional view of the stirring head and sheet(Thin plate sampleABAQUS 模擬仿真的基礎(chǔ)基于一系列的理論知識(shí)支持和 FSW 過程中機(jī)性能的變化知識(shí)的掌握以及 FSW 的焊接原理,對(duì) FSW 焊接過程進(jìn)行模擬分研究,為保證計(jì)算的高精度和計(jì)算效率,采用 0.5 的網(wǎng)格種子分布密度,同時(shí)攪拌區(qū)域的網(wǎng)格進(jìn)行加密處理,邊緣的網(wǎng)格密度分布確定為 3,因而整個(gè)薄板型劃分為 16600 個(gè)單元,24000 個(gè)節(jié)點(diǎn),詳細(xì)如圖 3-1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超級(jí)雙相不銹鋼2707攪拌摩擦焊焊接接頭的組織與性能[J]. 李國(guó)平. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]AA6061-T6板材攪拌摩擦焊溫度場(chǎng)仿真[J]. 劉其鵬,顧乃建,劉澤,楊鑫華. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]Cu含量對(duì)2219鋁合金鍛件及其焊接接頭組織與性能的影響[J]. 邢軍,陳康華,陳送義,陳運(yùn)強(qiáng),余芳,劉德博. 航空材料學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]2219鋁合金攪拌摩擦焊中的局部液化現(xiàn)象及對(duì)接頭力學(xué)性能的影響[J]. 康舉,梁蘇瑩,吳愛萍,李權(quán),王國(guó)慶. 金屬學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]攪拌摩擦焊下壓力控制系統(tǒng)的開發(fā)及在模擬非剛性環(huán)境下的驗(yàn)證試驗(yàn)[J]. 李晗,史清宇,劉瞿,曹雄,朱宇燦. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(22)
[6]2A12鋁合金攪拌摩擦焊焊縫表面硬度及微觀組織研究[J]. 王磊,李平赟,回麗,張占昌. 熱加工工藝. 2015(03)
[7]2219鋁合金攪拌摩擦焊接工藝研究[J]. 熊飛,錢煒,劉鋼. 上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]攪拌針形狀影響攪拌摩擦焊過程金屬塑性流動(dòng)規(guī)律的數(shù)值模擬[J]. 姬書得,孟慶國(guó),史清宇,張利國(guó),鄒愛麗. 焊接學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]方艙用鋁合金板材生產(chǎn)工藝研究[J]. 金華. 新技術(shù)新工藝. 2012(06)
[10]鋁合金攪拌摩擦焊接頭殘余應(yīng)力測(cè)試分析[J]. 魏艷妮,李京龍,黃甫,李雪飛. 電焊機(jī). 2012(04)
碩士論文
[1]載流—攪拌摩擦焊接行為的有限元分析[D]. 項(xiàng)俊鋒.重慶大學(xué) 2013
[2]7075鋁合金攪拌摩擦焊接過程數(shù)值模擬研究[D]. 李成重.南昌航空大學(xué) 2012
[3]攪拌摩擦焊塑性金屬三維流動(dòng)數(shù)值模擬[D]. 李海利.南昌航空大學(xué) 2011
[4]X80鋼激光-MAG復(fù)合焊接接頭組織性能研究[D]. 石磊.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[5]攪拌摩擦焊中熱過程數(shù)值模擬分析[D]. 郭曉娟.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):3035231
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