基于计算流体力学的搅拌摩擦焊数值模拟

发布时间：2017-10-11 05:37

  本文关键词：基于计算流体力学的搅拌摩擦焊数值模拟

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【摘要】：搅拌摩擦焊接FSW(Friction Stir Welding)过程是一个受多参数影响的,温度变化、金属流动和组织转变等多因素互相作用的复杂过程。温度场、流场是FSW过程的主要组成部分,存在高度非线性的复杂耦合作用。基于计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)理论,模拟得到了FSW过程中温度场分布云图、不同工艺参数下的三维速度矢量图和材料流线分布图。结果表明,随着搅拌针旋转速度的增加,搅拌针附近区域材料流动更剧烈,焊接速度的提高对搅拌针及其附近区域材料的流动影响不大。FSW过程中,材料在搅拌针前方分流,在搅拌针后方焊合。分流与焊合位置均位于前进侧。随着距焊缝表面距离的提高,焊合难度增大,从而使FSW过程中未焊合缺陷产生的倾向性增大。
【作者单位】： 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院;
【关键词】： 搅拌摩擦焊 计算流体力学 数值模拟 金属流动
【基金】：国家自然科学基金(项目编号:51405310) 辽宁省教育厅科学研究一般项目(项目编号:L2014055)
【分类号】：TG453.9
【正文快照】： 搅拌摩擦焊接FSW(Friction Stir Welding)是英国焊接研究所发明的一种新型固相连接技术,在航空航天、船舶和海洋工程、轨道交通等领域有着广泛的应用[1]。在FSW过程中,工件对接面处塑性金属流动的产生及流动行为将会影响到温度的分布和焊缝微观结构,进而影响到焊接接头的质量

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本文编号：1010816