本文采用數(shù)值模擬與實驗相結(jié)合的方法對6061-T6鋁合金攪拌摩擦焊接過程進行了相關(guān)研究。研究內(nèi)容包括攪拌摩擦焊接過程中的產(chǎn)熱機制及溫度分布特征材料流動機制、鋁銅異種金屬連接問題、技術(shù)改進以及對改進后的攪拌摩擦焊接過程進行數(shù)值建模等。首先對6061-T6鋁合金的攪拌摩擦焊接過程建立了一個三維模型,將焊縫區(qū)與未焊工件進行分區(qū),并提出了一個基于“滑移率”的焊接產(chǎn)熱計算方法;采用熱電偶測溫法以及嵌入示蹤材料法分別對實際焊接過程中的工件溫度和材料流動進行檢測和觀察。結(jié)果表明在攪拌摩擦焊接過程中,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)非對稱分布,且等溫線向前進側(cè)“偏斜”;在該過程中有著明顯流動行為的材料集中在一個“碗狀”的區(qū)域,軸肩面附近的材料流動行為最為劇烈,并且流動速度沿軸肩邊緣至軸肩中心方向呈降低趨勢,而無螺紋攪拌針周圍的材料流動程度要明顯低于軸肩附近的速度,流動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),繞過攪拌頭從后退側(cè)運動到后方,并在相應(yīng)位置沉積下來;通過討論材料流動行為對缺陷易發(fā)區(qū)進行了分析預(yù)測。然后對鋁銅異種金屬攪拌摩擦搭接進行了實驗研究,通過分析鋁銅異...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：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)簡介及其發(fā)展
        1.2.1 攪拌摩擦焊接技術(shù)簡介
        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程的數(shù)值模擬綜述
        1.3.2 鋁合金攪拌摩擦焊接過程的實驗研究綜述
        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 實驗材料、設(shè)備與模擬軟件
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設(shè)計
    2.3 數(shù)值模擬軟件
    2.4 實驗測試分析設(shè)備
第三章 6061-T6 鋁合金攪拌摩擦焊接過程中的產(chǎn)熱、溫度分布及材料流動機制
    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 實驗過程
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 產(chǎn)熱與溫度分布機制
        3.4.2 材料流動機制
    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驗研究
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
    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程的數(shù)值模擬與實驗研究
    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 實驗方法
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 焊接過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：3835469