本文采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)6061-T6鋁合金攪拌摩擦焊接過(guò)程進(jìn)行了相關(guān)研究。研究?jī)?nèi)容包括攪拌摩擦焊接過(guò)程中的產(chǎn)熱機(jī)制及溫度分布特征材料流動(dòng)機(jī)制、鋁銅異種金屬連接問題、技術(shù)改進(jìn)以及對(duì)改進(jìn)后的攪拌摩擦焊接過(guò)程進(jìn)行數(shù)值建模等。首先對(duì)6061-T6鋁合金的攪拌摩擦焊接過(guò)程建立了一個(gè)三維模型,將焊縫區(qū)與未焊工件進(jìn)行分區(qū),并提出了一個(gè)基于“滑移率”的焊接產(chǎn)熱計(jì)算方法;采用熱電偶測(cè)溫法以及嵌入示蹤材料法分別對(duì)實(shí)際焊接過(guò)程中的工件溫度和材料流動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和觀察。結(jié)果表明在攪拌摩擦焊接過(guò)程中,軸肩的產(chǎn)熱貢獻(xiàn)最大;溫度在焊縫中心線兩側(cè)呈現(xiàn)非對(duì)稱分布,且等溫線向前進(jìn)側(cè)“偏斜”;在該過(guò)程中有著明顯流動(dòng)行為的材料集中在一個(gè)“碗狀”的區(qū)域,軸肩面附近的材料流動(dòng)行為最為劇烈,并且流動(dòng)速度沿軸肩邊緣至軸肩中心方向呈降低趨勢(shì),而無(wú)螺紋攪拌針周圍的材料流動(dòng)程度要明顯低于軸肩附近的速度,流動(dòng)最弱的位置位于焊縫底部;攪拌頭前方的塑性軟化材料隨著攪拌頭的旋轉(zhuǎn),繞過(guò)攪拌頭從后退側(cè)運(yùn)動(dòng)到后方,并在相應(yīng)位置沉積下來(lái);通過(guò)討論材料流動(dòng)行為對(duì)缺陷易發(fā)區(qū)進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。然后對(duì)鋁銅異種金屬攪拌摩擦搭接進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)分析鋁銅異...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 攪拌摩擦焊接技術(shù)簡(jiǎn)介及其發(fā)展
        1.2.1 攪拌摩擦焊接技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.2 攪拌摩擦焊接技術(shù)的發(fā)展
    1.3 鋁合金攪拌摩擦焊接相關(guān)研究綜述
        1.3.1 鋁合金攪拌摩擦焊接過(guò)程的數(shù)值模擬綜述
        1.3.2 鋁合金攪拌摩擦焊接過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究綜述
        1.3.3 鋁合金攪拌摩擦焊接的拓展研究綜述
    1.4 本文研究思路與內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備與模擬軟件
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.3 數(shù)值模擬軟件
    2.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析設(shè)備
第三章 6061-T6 鋁合金攪拌摩擦焊接過(guò)程中的產(chǎn)熱、溫度分布及材料流動(dòng)機(jī)制
    3.1 引言
    3.2 數(shù)值模擬
        3.2.1 模型的建立和描述
        3.2.2 主控方程及邊界條件
    3.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 產(chǎn)熱與溫度分布機(jī)制
        3.4.2 材料流動(dòng)機(jī)制
    3.5 本章小結(jié)
第四章 6061-T6 鋁合金/紫銅攪拌摩擦搭接的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 焊接熱循環(huán)特性分析
        4.3.2 焊縫宏觀形貌分析
        4.3.3 焊縫界面處相成份分析
        4.3.4 焊縫微觀形貌分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 6061-T6 鋁合金水下攪拌摩擦焊接過(guò)程的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 數(shù)值模擬
        5.2.1 數(shù)值模型的建立
        5.2.2 主控方程及邊界條件
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 焊接過(guò)程中溫度分布和水的汽化行為
        5.4.2 焊縫性能分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄UDF編碼
    附錄一
    附錄二



本文編號(hào)：3835469