张昭
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刘亚丽
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张洪武
金属学报
采用完全热力耦合模型分析轴向载荷变化对搅拌摩擦焊接过程的影响, 发现较低的轴向载荷会导致搅拌摩擦焊接无法完成. 搅拌摩擦焊接构件上表面材料由于受到搅拌针和肩台旋转的作用, 导致上表面材料变形程度较下表面高, 材料沿焊缝中心线的变形并非严格对称, 前进侧材料的变形程度较后退侧高, 搅拌头轴向载荷的增加会减弱这种不对称性. 搅拌摩擦焊接过程中的最高温度随轴向载荷的增加而增加,且搅拌头轴向载荷的增加会促使搅拌区附近的温度分布趋于均匀.
关键词:
搅拌摩擦焊接
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fully coupled thermo-mechanical model
,
finite element method
张昭
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吴奇
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张洪武
兵器材料科学与工程
采用完全热力耦合模型，通过跟踪物质点的真实应变分量计算Zener-Hollomon参数，并由此计算搅拌区内的焊后晶粒尺寸。结果表明：热力影响区和搅拌区边界可以通过材料流动的不同行为进行界定；搅拌区随搅拌针直径的增加而增加，同时热力影响区变窄；在搅拌区域内，应变率对最终晶粒尺寸有明显影响；靠近搅拌针的材料，在快速绕针流动与旋推的作用下，经历了较大的应变率，最终得到较为细小的材料晶粒。
关键词:
搅拌摩擦焊接
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完全热力耦合模型
,
晶粒尺寸
张昭
,
吴奇
,
张洪武
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.07.001
基于搅拌摩擦焊接的完全热力耦合模型,跟踪材料物质点运动轨迹,划分出不同搅拌头转速下搅拌区域边界.沿材料物质点迹线提取出真实应变与温度历程,可进一步计算Zener-Hollomon参数并利用经验公式预测搅拌区晶粒尺寸.经计算发现较大转速工况下,搅拌区尺寸较大.搅拌区晶粒尺寸随焊接温度的增加而增加,随应变率的增加而减小.随着搅拌头转速的增加,焊接区材料温度与等效应变率均有明显增长,但是温度影响更为明显,平均晶粒尺寸随搅拌头转速的增加而增加.
关键词:
搅拌摩擦焊接
,
Zener-Hollomon参数
,
完全热力耦合模型
