解析2219铝合金搅拌摩擦焊接工艺研究

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1、上海理工大学学报第37卷第1期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．37No．12015文章编号：1007—6735(2015)01—0079—05DOI：10．13255／j．enki．jusst．2015．01．0142219铝合金搅拌摩擦焊接工艺研究熊飞，钱炜，文4毒冈(1．上海理工大学机械212程学院，上海200093；2．上海特种数控装备及工艺工程研究中心，上海201111)摘要：借助于有限元仿真软件ANSYS模拟仿真2219铝合金搅拌摩擦焊接过程，得到在焊接准稳态阶段不同时刻和位置处

2、的温度情况，确立了温度场在时间和空间上的分布规律．结果表明，焊接的最高温度为525℃，低于铝合金熔点．在试验中采用仿真所使用的焊接工艺参数，得出的焊缝表面质量较好，没有出现背部间隙及未焊透缺陷．在整个试验过程中，试验测得的工件温度变化与仿真模拟的结果误差小于5％．在进行试件的力学性能试验中，试件的抗拉强度达到母材的74％，均高于其它的焊接方式．所采用的焊接工艺参数对实际焊接6mm厚的2219铝合金具有借鉴作用．关键词：搅拌摩擦焊；温度场；仿真；焊接工艺参数中图分类号：TG402文献标志码：AFrictionsStirWeldingProcessfor22

3、19AluminumAlloyXIONGFei，QIANWei，LIUGang(1．SchoolQ厂MechanicalEmfineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．ShanghaiScNumericalControl~uipmentandTechnologyEmfirweringResearchCenter，Shanghai201111，China)Abstract：Thefiniteelementanalysissimulationsoft

4、wareANSYSwasusedtosimulatea2219aluminumalloyfrictionstirweldingprocess．Thetemperaturesatdifferenttimeanddifferentpositionswerepresentedtomakesurehowthetemperatureisdistributedinthespace-timetemperaturefieldinsteady—statephase．Theresultsindicatethatthemaximumweldingtemperatureis52

5、5℃，lowerthanthemeltingpointofaluminumalloy．Inanexperiment，adoptingtheweldingparameterswhichwereusedinthesimulation，thequalityofweldsurfaceiSwel1．T‘heerroroftemperatureontheworkpiece，comparedwiththeresultofthesimulation，iSlessthan5percent．Inamechanicalperformancetesting，aspecimenb

6、yFSW(frictionstirwelding)isobviouslybetterthanthosebyotherweldingprocesses．Itstensilestrengthreaches74％ofthatofthebasemeta1．Inanactualweldingprocess，whena2219aluminumalloyplatewith6mmthicknesswaswelded，theweldingparametershavebeenreferedtothoseusedinthesimulationandgoodresultswer

7、eachieved．Keywords：frictionstirwelding；temperaturefield；simulation；weldingparameters收稿日期：2013—09—09基金项目：上海市重大技术装备研制专项基金资助项目(ZBZBYZ一03—11—2190)第一作者：熊飞(1987一)，男，硕士研究生．研究方向：机械工程．E-mail：terry_ff@126．corn通讯作者：钱炜(1964一)，男，副教授．研究方向：机械设计理论．E—mail：qyc0510@163．corn80上海理工大学学报2015第37卷自英国焊接协会

8、(TWI)于1991年发明搅拌摩式中，q∞为搅拌针侧面的产热功率；n是搅拌针锥擦