基于CEL模型的搅拌摩擦焊接7055铝合金仿真模拟

摘要：

基于耦合的欧拉—拉格朗日(CEL)模型,建立了高可靠性、高精度的搅拌摩擦焊7055铝合金热力耦合计算模型,开展了焊接工艺参数对7055铝合金焊接接头温度、等效应变以及缺陷预测结果的影响规律的研究,并分析和讨论了搅拌摩擦焊试验验证模拟结果的可靠性.7055铝合金搅拌摩擦焊CEL模型预测结果表明,温度和等效塑性应变与转速呈正比,与焊接速度呈反比,这主要与焊接工艺参数影响轴肩与7055铝合金的摩擦生热及材料的流动,使焊接温度和等效塑性应变值发生变化有关.当焊接速度在60-300 mm/min、转速在300-1200 r/min范围内,焊接温度均低于7055铝合金熔点,当焊接速度增加到300 mm/min时,由于产热不足,温度和等效塑性应变均降低,此时在焊接接头处容易产生孔洞缺陷.7055铝合金搅拌摩擦焊试验结果表明,当转速为600 r/min、焊接速度为180 mm/min时,7055铝合金接头组织致密,接头抗拉强度达到489 MPa,断后伸长率为4.0％.当焊接速度提高至300 mm/min时,接头抗拉强度为411 MPa,断后伸长率仅为1.0％.这与产热不足导致接头处结合较差有关,与模拟结果一致.

关键词：欧拉—拉格朗日模型;搅拌摩擦焊;焊接工艺参数

所属期刊栏目：42

分类号：TG456(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：航空科学基金资助项目;广西创新驱动发展专项基金项目

在线出版日期：2021-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：44-50,59