铝合金FSW拼焊板塑性变形规律研究
本文选题:铝合金拼焊板 + 力学性能失配 ; 参考:《稀有金属材料与工程》2017年11期
【摘要】:铝合金搅拌摩擦焊拼焊板焊缝各区力学性能的差异导致拼焊板成形时严重的不均匀性,降低了拼焊板的成形性能,极大地限制了铝合金拼焊板的应用。以2024铝合金搅拌摩擦焊拼焊板为研究对象,通过实验和有限元模拟系统研究接头力学性能失配对铝合金拼焊板塑性成形性能的影响规律和机理。对铝合金搅拌摩擦焊接头进行金相检验和硬度测试,根据接头组织及硬度分布特征,将搅拌摩擦焊接头划分为焊核区、热机影响区、热影响区以及母材区4个部分,以此建立搅拌摩擦焊接头的有限元模型,并对接头变形过程中的约束与协调变形规律进行分析。接头变形时拉伸应力在屈服应力最小的区域最低,在屈服应力较大的区域相应升高,且在接头中存在失配比交界处都会发生突变。从形变能的角度分析,这主要是由于力学性能失配而导致变形不协调及相互约束,表现在接头拉伸性能上就是屈服强度及屈服位置、抗拉强度、延伸率随接头各区失配比组合的差异。
[Abstract]:The difference of mechanical properties of welding seam in friction stir welding (FSW) of aluminum alloy leads to serious inhomogeneity in TWF sheet forming, which reduces the formability of TWF sheet and limits the application of TWF sheet greatly. The effect of mechanical properties of joints on plastic forming properties of 2024 aluminum alloy friction stir welding sheet was studied by means of experiments and finite element simulation system. According to the microstructure and hardness distribution of the joint, the friction stir welding joint is divided into four parts: the nuke zone, the heat affected zone and the base metal zone. The finite element model of friction stir welding joint is established, and the law of constraint and coordinated deformation during joint deformation is analyzed. When the joint is deformed, the tensile stress is the lowest in the region where the yield stress is the smallest, and increases correspondingly in the region where the yield stress is large. From the point of view of deformation energy, this is mainly due to the mismatch of mechanical properties, which leads to the incoordination of deformation and mutual restraint, which is manifested in the tensile properties of the joints, which are the yield strength and the yield position, and the tensile strength. The difference of elongation with the combination of different parts of the joint.
【作者单位】: 武汉理工大学;
【基金】:国家自然科学基金(51405358) 中国汽车产业创新发展联合基金(U1564202) 中国博士后科学基金特别资助项目(2015T80844) 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室开放基金(AWJ-M16-11)
【分类号】:TG457.14
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,本文编号:1875217
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