搅拌摩擦焊网

摘  要：基于搅拌摩擦焊三维模型的切面分析方法，建立了焊接过程中接头切面的演变行为，将搅拌摩擦焊接头形成过程分为挤出阶段、迁移阶段、 回填阶段和轴肩作用阶段四个阶段，对搅拌针作用下材料迁移过程进行了分析，指出挤出阶段将原始对接面及其表面氧化物迁移到后退侧，迁移阶段实现洋葱环层状组织的形成，并实现氧化物的碎化、弥散，回填阶段完成洋葱环形貌的最终成形. 结果表明，采用切面分析法建立的接头形成过程四阶段能够较好地解释搅拌摩擦焊接头形成机制以及“S线”等缺陷的产生原因.
关键词：搅拌摩擦焊；切面分析；接头成形；缺陷

摘要： 采用DEFORM-3D软件建立了搅拌摩擦焊三维热-力耦合有限元模型,通过数值模拟研究了不同工艺参数条件下预测搅拌摩擦焊成形缺陷的方法.将数值模拟的缺陷预测结果与实验结果进行对比,验证了本模型进行缺陷预测的可行性.为了研究焊缝成形缺陷产生的原因,对比分析了搅拌倾角、焊速等工艺参数影响搅拌摩擦焊温度及材料流动的规律,结果表明,增大搅拌头倾角可明显增加焊缝前进侧材料的焊接温度,增大焊速会小幅降低前进侧根部材料的焊接温度.同时,增大搅拌头倾角可增大搅拌头后方材料的接触压力,相应地可增大其摩擦驱动力,促使材料产生塑性流动;但增大焊速,会使接触压力降低,使材料因摩擦驱动力不足而流速过小,甚至停止流动形成孔洞型缺陷.