薄板铝合金搅拌摩擦连接温度场分析

发布时间：2021-01-19 08:38

　　1991年在英国焊接研究所（TWI）发明出一种新型焊接技术—搅拌摩擦连接技术（Friction Stir Joining,FSJ）。传统的铝合金连接方法中,连接区比较容易出现气孔、裂纹和飞溅等问题。搅拌摩擦连接技术在轻合金连接领域上与其他熔化连接方法相比有着诸多的优势。经过20多年的发展,已经在航空航天、车辆制造和船舶制造等领域得到广泛应用。温度场对控制搅拌摩擦连接接头的质量有关键影响,不同温度场分布会对连接缝表面成形、接头应力以及缺陷的形成都有影响。以前绝大部分是对中厚板铝合金进行温度场仿真研究,对薄板铝合金有限元分析较少。因此,对薄板铝合金搅拌摩擦连接温度场进行研究是十分有必要的。本文使用ABAQUS仿真软件建立6061-T6薄板铝合金搅拌摩擦连接温度场的有限元模型,对搅拌摩擦连接不同位置（焊接前端、中段、尾段）进行有限元仿真分析,获得所选特征点的焊接时的温度变化曲线。通过实验验证了该模型的适用性。利用搅拌摩擦连接技术对2mm厚6061-T6铝合金薄板进行平板拼接实验,根据前人研究和自己试验结合选择试验参数,利用K型热电偶对其FSJ过程中温度场进行实测,绘制温度曲线。通过实验发现,... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

搅拌摩擦连接工作原理

等[30]。使用 FSJ 技术制造的零部件没有连接残余应力，大大节省了船舶使总成本大概减少 4%～5%。在 1996～1999 年间，挪威的船舶制造业就 1700 块，连接总长大于 110 千米[30]。在 1993 年，美国通过使用搅拌摩SLA-65 钢板连接后进行性能试验，发现各种性能都能达到军舰所需要求擦连接技术应用到海军军舰上[31]。在 2000 年，澳大利亚使用搅拌摩擦083-H321 铝合金板材，用在轻型高速海洋船的曲面壁板上。通过目视和有发现缺陷[32]。辆制造领域上，搅拌摩擦连接技术广泛运用于汽车零部件生产上，主要新能源汽车电池托盘、汽车后桥等零件。日本 Showa Denko 公司使用搅进行汽车悬梁壁的连接，连接区质量优，变形小。由于搅拌摩擦连接技列车制造上也普遍应用到[33]。日本的新干线列车就使用到搅拌摩擦连接连接质量能达到列车高速行驶下的性能要求。日本轻金属公司在地铁车摩擦连接技术，连接长度超过 3 千米，焊后性能良好[32]。

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【参考文献】：
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本文编号：2986686