本文關(guān)鍵詞：鈦合金攪拌摩擦焊接有限元分析

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【摘要】：針對攪拌摩擦焊關(guān)于高熔點合金難以形成有效連接和攪拌頭的磨損嚴(yán)重而導(dǎo)致失效過快等難題,依據(jù)高熔點金屬焊接產(chǎn)熱不足等特點,本文研究背部加熱輔助攪拌摩擦焊接方法對鈦合金板進(jìn)行焊接,這種方法不僅可以起到焊前預(yù)熱的效果,而且背部加熱的引入一定程度上可減小摩擦力,攪拌頭磨損的減小間接提高了攪拌頭的使用壽命。依據(jù)攪拌摩擦焊接相關(guān)知識和有限元理論,針對攪拌摩擦焊接的特點,對高熔點鈦合金背部輔助加熱攪拌摩擦焊接熱力耦合模型的建模方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要工作內(nèi)容如下:1.結(jié)合通用有限元分析軟件COMSOL,建立攪拌摩擦焊接幾何模型。2.利用JmatPro軟件計算得到攪拌頭材料H13與TC4鈦合金焊材與溫度相關(guān)的熱物理性質(zhì),從而定義了隨溫度變化的材料本構(gòu)模型。3.應(yīng)用數(shù)值模擬理論、傅立葉定律、有限元法、熱力學(xué)基本理論,并借鑒了M.Song和R.Kovacevic關(guān)于移動坐標(biāo)系的控制方程的思想,建立了與攪拌摩擦焊接工藝參數(shù)相關(guān)的熱力耦合模型。4.分別對攪拌摩擦焊接過程溫度分布與應(yīng)力應(yīng)變等幾方面進(jìn)行動態(tài)模擬。5.基于所建立的FSW焊接模型分析背部輔助攪拌摩擦焊接與普通攪拌摩擦焊接在焊接高熔點金屬時熱效應(yīng)及焊接應(yīng)力應(yīng)變場的不同,這對于認(rèn)清背部加熱攪輔助拌摩擦焊法的焊接作用規(guī)律及機制是十分重要的,為高熔點金屬的攪拌摩擦焊接新技術(shù)提供的理論指導(dǎo)。分析結(jié)果表明:相對于傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接,背部加熱輔助攪拌摩擦焊接可增加焊接熱輸入、提高焊核區(qū)的整體加工溫度與焊接效率、增強材料攪拌的充分性、有效控制焊后殘余應(yīng)力等的優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG453.9

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1 汪建華,姚舜,魏良武,戚新海;攪拌摩擦焊接的傳熱和力學(xué)計算模型[J];焊接學(xué)報;2000年04期

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3 彭成章,周鵬展,黃明輝;2024鋁合金的攪拌摩擦焊接工藝及顯微組織[J];湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報;2002年02期

4 劉小文,鄢君輝,薛朝改,段立宇;銅板攪拌摩擦焊接頭金相組織及力學(xué)性能[J];焊接學(xué)報;2003年06期

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6 王希靖,郭瑞杰,阿榮,韓曉輝;攪拌摩擦焊接頭的溫度檢測[J];電焊機;2004年01期

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9 趙衍華,林三寶,吳林,賀紫秋;攪拌摩擦焊接過程流體數(shù)值模擬概述[J];電焊機;2005年08期

10 張昭,陳金濤,張洪武;攪拌摩擦焊接中壓緊力的變化對焊接過程的影響[J];航空材料學(xué)報;2005年06期

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1 張昭;陳金濤;劉亞麗;張洪武;;不同材料的攪拌摩擦焊接數(shù)值模擬[A];中國計算力學(xué)大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計算力學(xué)學(xué)術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

2 張昭;劉亞麗;張洪武;;攪拌摩擦焊接中缺陷生成的數(shù)值模擬[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

3 王衛(wèi)兵;郭曉娟;;攪拌摩擦焊接熱分析過程有限元模型的建立[A];第二屆民用飛機制造技術(shù)及裝備高層論壇資料匯編（論文集）[C];2010年

4 張利國;姬書得;姜文輝;;攪拌摩擦焊接頭宏觀形貌的研究現(xiàn)狀[A];第二屆民用飛機制造技術(shù)及裝備高層論壇資料匯編（論文集）[C];2010年

5 賈洪德;張春杰;黃征;;推進(jìn)劑貯箱薄壁箱底攪拌摩擦焊接[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

6 劉亞麗;張昭;陳金濤;張洪武;;攪拌摩擦焊接數(shù)值模擬的網(wǎng)格敏感性分析[A];中國計算力學(xué)大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計算力學(xué)學(xué)術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

7 李鯤鵬;郭倫春;萬發(fā)榮;龍毅;;攪拌摩擦焊接過程中的組織結(jié)構(gòu)與焊接工藝的關(guān)系[A];第六屆21世紀(jì)中國焊接技術(shù)研討會暨第四屆計算機在焊接中的應(yīng)用交流會論文專刊[C];2004年

8 蘇曉莉;王快社;周俊杰;王訓(xùn)宏;;鋁合金攪拌摩擦焊接參數(shù)對溫度場的影響[A];全國第十三屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

9 劉會杰;陳迎春;馮吉才;;2219-0鋁合金攪拌摩擦焊接技術(shù)研究[A];第十一次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2005年

10 劉小文;楊寧寧;穆耀釗;;異種金屬攪拌摩擦焊接頭的組織與力學(xué)性能[A];第十一次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2005年

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1 吳思;攻關(guān)能手的完美追求[N];中國航天報;2009年

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1 張昭;攪拌摩擦焊接過程中材料行為及力學(xué)響應(yīng)的數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2006年

2 張忠科;攪拌摩擦焊接過程的多場檢測及耦合關(guān)鍵問題研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

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4 李兵;6063鋁合金薄板攪拌摩擦焊接工藝及機理的研究[D];東北大學(xué);2009年

5 劉德佳;攪拌摩擦焊接鎂合金微區(qū)織構(gòu)、力學(xué)性能與斷裂機制[D];重慶大學(xué);2014年

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3 陳吉;提高焊核區(qū)晶粒結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性的攪拌摩擦焊接新方法[D];上海交通大學(xué);2015年

4 楊昭;2219鋁合金攪拌摩擦焊接板材塑性成形性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 宋曉村;鋁合金的攪拌摩擦焊接研究[D];南昌大學(xué);2015年

6 王成琪;兩片式鎂合金輪轂的攪拌摩擦焊接[D];上海交通大學(xué);2015年

7 郭生霞;鈦合金攪拌摩擦焊接有限元分析[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

8 王訓(xùn)宏;攪拌摩擦焊接過程中的若干問題研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

9 李樹偉;鋁合金攪拌摩擦焊接頭疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗研究[D];蘭州理工大學(xué);2008年

10 項俊鋒;載流—攪拌摩擦焊接行為的有限元分析[D];重慶大學(xué);2013年

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