基于Fluent的钢-铝异种金属搅拌摩擦焊数值模拟研究

建立Q235钢和6061铝合金异种金属搅拌摩擦焊的流体力学模型,基于Fluent仿真研究了不同工艺参数对钢-铝焊接的温度场、压力场、搅拌头磨损的影响规律及作用机制。结果表明:轴肩和搅拌针底面温度较高,靠近中部区域温度逐渐降低,最高温度分布在钢接触区,并随搅拌头转速的提高而增大,随焊速的提高而减小;搅拌头的高压区均分布在搅拌头旋转的前进侧,压力沿针长呈非均匀分布,最大压力位于钢接触区,压力值随焊速的提高而增大,随转速的提高而减小;受钢件挤压的影响,搅拌头的磨损主要发生在搅拌针的端部和轴肩部位。