搅拌头形状对回填式搅拌摩擦点焊过程中材料流动行为的影响

发布时间：2018-04-26 07:20

  本文选题：回填式搅拌摩擦点焊 + 搅拌头形状　； 参考：《中国有色金属学报》2015年09期

【摘要】：以LY12铝合金为研究对象,对常规搅拌头作用下的回填式搅拌摩擦点焊的材料流动规律进行数值模拟,并利用焊点的宏观形貌与显微组织进行试验验证;讨论不同搅拌头形状对材料流动行为的影响。结果表明:材料的高速流动区域主要位于套筒内外壁附近;流动速度值在外壁凹槽处出现最大值,且随着离套筒壁距离的增加而减小。流动规律的模拟结果由位于焊点中心的中间较宽、两端较窄的韧带与焊点内部不同区域晶粒的不同所证实。从减小焊点内韧带宽度的角度考虑,双凹槽搅拌头优于常规搅拌头、小槽宽搅拌头和大直径搅拌头。
[Abstract]:Taking LY12 aluminum alloy as the research object, the material flow law of backfill friction stir spot welding under the action of conventional stir head was numerically simulated, and the macroscopic morphology of solder joint and microstructure were tested and verified. The influence of different mixing head shape on material flow behavior is discussed. The results show that the high velocity flow region is mainly located near the inner and outer wall of the sleeve, and the flow velocity appears the maximum value at the grooves of the outer wall, and decreases with the increase of the distance from the sleeve wall. The simulation results of the flow pattern are confirmed by the grain size difference between the narrower ligaments at the two ends and the grain size in different regions of the solder joints. From the point of view of reducing the width of the inner ligament of solder joint, the double groove stirring head is superior to the conventional one, the small groove wide stirring head and the large diameter stirring head.
【作者单位】： 沈阳航空航天大学航空航天工程学部;北京航空航天大学机械工程与自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51204111) 辽宁省自然科学基金资助项目(2013024004) 辽宁省科技厅项目(2013222007)
【分类号】：TG453.9

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 王训宏;王快社;沈洋;徐可为;胡锴;;搅拌摩擦焊焊缝塑性流动规律的数值模拟[J];材料导报;2006年12期

2 王希靖;韩晓辉;;基于FLUENT的铝合金搅拌摩擦焊三维流场数值模拟[J];电焊机;2006年01期

3 杨洪刚;赵欣;;铝合金回填式搅拌摩擦点焊工艺试验[J];焊接技术;2012年11期

4 申志康;杨新岐;张照华;尹玉环;;铝合金回填式搅拌摩擦点焊组织及力学性能分析[J];焊接学报;2013年06期

5 周利;周炜璐;杜正勇;赵瑞峰;孟凡新;冯吉才;;搅拌摩擦点焊技术研究现状[J];航天制造技术;2014年05期

6 王希靖,韩晓辉,李常锋,包孔,郭瑞杰;厚铝合金板搅拌摩擦焊塑性金属不同深度的水平流动状况[J];中国有色金属学报;2005年02期

7 赵衍华,林三宝,贺紫秋,吴林;二维搅拌摩擦焊接过程的数值模拟[J];中国有色金属学报;2005年06期

8 S.VENUKUMAR;S.YALAGI;S.MUTHUKUMARAN;;回填搅拌摩擦点焊和传统搅拌摩擦点焊AA6061-T6接头的微观结构和力学性能的比较(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年10期

相关硕士学位论文 前1条

1 孙学敏;铝合金搅拌摩擦点焊温度场及流场研究[D];兰州理工大学;2014年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 王训宏;王快社;徐可为;胡锴;;搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态与试验分析[J];兵器材料科学与工程;2006年06期

2 郭椺;王快社;王文;王文礼;;搅拌摩擦加工铸态L2纯铝组织与性能研究[J];兵器材料科学与工程;2009年04期

3 王训宏;王快社;沈洋;徐可为;胡锴;;搅拌摩擦焊焊缝塑性流动规律的数值模拟[J];材料导报;2006年12期

4 黎俊初;周德生;刘大海;刘鸽平;;2A12铝合金筋板件T型搅拌摩擦焊工艺及焊后热处理[J];材料科学与工艺;2011年02期

5 张昭;张洪武;;焊接参数对搅拌摩擦焊接质量的影响[J];材料研究学报;2006年05期

6 韩晓辉;王希靖;;铝合金搅拌摩擦焊三维模拟流场水平流动状况分析[J];电焊机;2006年03期

7 郭椺;王快社;王峰;王文;王文礼;;热处理对AZ31B镁合金搅拌摩擦焊焊接接头显微组织和显微硬度的影响[J];机械工程材料;2009年10期

8 彭滔;甘文英;陈胜;周正;;7075铝合金搅拌摩擦加工组织的EBSD表征[J];电子显微学报;2012年06期

9 游国强;谭霞;赵旭;王向杰;;搅拌摩擦焊材料塑性流动可视化研究现状[J];兵器材料科学与工程;2014年02期

10 杨延廷;;绿色焊接技术——搅拌摩擦焊发展及应用现状[J];科技创新与应用;2014年17期

相关会议论文 前1条

1 王希靖;韩晓辉;李晶;达朝炳;;LY12和LF2搅拌摩擦焊微观组织和金属流动分析研究[A];第十一次全国焊接会议论文集（第2册）[C];2005年

相关博士学位论文 前8条

1 鄢东洋;铝合金薄壁结构搅拌摩擦焊热—力学过程的研究及模拟[D];清华大学;2010年

2 汪洪峰;7022铝合金搅拌摩擦连接工艺及后续铣削变形研究[D];南京航空航天大学;2011年

3 冯涛;SiCp/2024Al铝基复合材料的焊接[D];上海交通大学;2007年

4 高辉;摩擦叠焊试验装置及焊接工艺研究[D];北京化工大学;2010年

5 高增;铝合金搅拌摩擦点焊过程及其动态再结晶数值模拟[D];河南理工大学;2012年

6 金玉花;高强铝合金搅拌摩擦焊接头组织及薄弱区研究[D];兰州理工大学;2012年

7 董鹏;6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的组织与性能研究[D];吉林大学;2014年

8 袁鹤然;铝合金超声—交流TIG复合焊电弧行为与接头组织性能研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 谢虎;铜铬合金热处理工艺优化和搅拌摩擦焊焊接接头的组织与性能研究[D];中南大学;2011年

2 朱慧林;FLUENT在等离子熔积成型过程中的应用[D];华中科技大学;2011年

3 邹玉亮;2000系/7000系铝合金搅拌摩擦焊特性研究[D];沈阳航空航天大学;2011年

4 张施楠;高强铝合金搅拌摩擦焊焊接机理及工艺研究[D];南京理工大学;2012年

5 李晶;搅拌摩擦焊接中的热力耦合分析[D];兰州理工大学;2006年

6 达朝炳;铜合金同种及异种金属搅拌摩擦焊工艺研究[D];兰州理工大学;2006年

7 周利;高熔点材料搅拌摩擦焊用焊具设计及试验研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

8 常志龙;LF6铝合金搅拌摩擦焊接研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

9 刘立鹏;碳化硅颗粒增强铝基复合材料搅拌摩擦焊与流场模拟[D];上海交通大学;2007年

10 胡太文;5083铝合金搅拌摩擦焊工艺及其有限元模拟研究[D];西北工业大学;2007年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王敏;电阻焊在汽车工业中的应用[J];电焊机;2003年01期

2 王元良,周友龙,胡久富;铝合金运载工具轻量化及其焊接新技术的发展[J];电焊机;2005年09期

3 王希靖;韩晓辉;;基于FLUENT的铝合金搅拌摩擦焊三维流场数值模拟[J];电焊机;2006年01期

4 秦红珊;杨新岐;;一种替代传统电阻点焊的创新技术——搅拌摩擦点焊[J];电焊机;2006年07期

5 蒋玉秀;王丽君;;汽车工业中的铝合金及其焊接技术[J];电焊机;2012年04期

6 王希靖,陈书锦,李常锋,郭瑞杰;搅拌摩擦焊机控制器的研制[J];兰州理工大学学报;2004年01期

7 乔凤斌;张松;郭立杰;;搅拌摩擦点焊技术及其在工业领域中的应用[J];电焊机;2012年10期

8 傅志红,黄明辉,周鹏展,贺地求;搅拌摩擦焊及其研究现状[J];焊接;2002年11期

9 林三宝;赵彬;;LF6铝合金搅拌摩擦点焊[J];焊接;2007年03期

10 严铿;黎志云;付娟;;复合搅拌摩擦点焊接头的金属流动行为[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2008年02期

相关硕士学位论文 前2条

1 郭瑞杰;搅拌摩擦焊温度场数值模拟[D];兰州理工大学;2004年

2 韩晓辉;铝合金搅拌摩擦焊三维流场研究[D];兰州理工大学;2005年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张忠科;王希靖;;搅拌头形状对搅拌头受力和温度的影响[J];兰州理工大学学报;2010年04期

2 周利;刘会杰;刘鹏;;搅拌头受力模型及应用[J];焊接学报;2009年03期

3 曹朝霞;;搅拌头结构形状对焊缝性能影响的研究[J];兵器材料科学与工程;2009年04期

4 刘守法;蔡云;吴松林;;不同形状搅拌头异种铝合金搅拌摩擦焊接头的性能[J];机械工程材料;2014年03期

5 鄢东洋;史清宇;吴爱萍;Juergen Silvanus;;搅拌头机械载荷在搅拌摩擦焊接中的作用的数值分析[J];金属学报;2009年08期

6 王善林,柯黎明,邢丽;搅拌头形状对焊缝塑化金属流动行为的影响[J];南昌航空工业学院学报(自然科学版);2005年01期

7 李敬勇;赵阳阳;亢晓亮;;搅拌摩擦焊过程中搅拌头温度场分布特征[J];焊接学报;2014年03期

8 张昭;刘会杰;;搅拌头形状对搅拌摩擦焊材料变形和温度场的影响[J];焊接学报;2011年03期

9 万震宇;张昭;;基于网格重剖分的搅拌摩擦焊接数值模拟及搅拌头受力分析[J];塑性工程学报;2012年02期

10 赵阳阳;李敬勇;李兴学;;搅拌头材质对搅拌摩擦焊温度场的影响[J];航空材料学报;2014年02期

相关会议论文 前5条

1 柯黎明;潘际銮;王善林;邢丽;;搅拌头形状对焊缝塑化金属流动行为的影响[A];第十一次全国焊接会议论文集（第2册）[C];2005年

2 罗贤道;李文亚;余敏;陈亮;李京龙;;搅拌头及工艺参数对厚板7050铝合金搅拌摩擦焊成形的影响[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年

3 崔园园;张利君;宁林新;田志红;陈俊峰;;KR搅拌头的受力分析[A];2012全国炼铁用耐火材料技术交流会论文集[C];2012年

4 谢进新;孙守祥;;KR搅拌头的研制与应用[A];济南市2005年学术年会论文集[C];2005年

5 雷党刚;;搅拌摩擦焊接铸铝359+20%SiC金属基复合材料时的搅拌头磨损和自优化[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年

相关博士学位论文 前1条

1 尹玉环;镁铝合金搅拌摩擦点焊研究[D];天津大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 张洪伟;铜合金搅拌摩擦焊搅拌头优化及失效研究[D];兰州理工大学;2009年

2 万震宇;搅拌摩擦焊接数值模拟及搅拌头受力分析[D];大连理工大学;2012年

3 贾洪德;2219铝合金FSW搅拌头优化设计及缺陷研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 邓航;厚板搅拌摩擦焊的搅拌头形状对焊接性能影响[D];中南大学;2007年

5 姚磊;铜钛异种金属搅拌摩擦搭焊工艺及接头组织与性能[D];南京航空航天大学;2013年

6 熊鸿康;5052铝合金双面搅拌摩擦点焊接头组织与性能的研究[D];湖北工业大学;2013年

7 孙世p，

本文编号：1805040