纯钛TA2线性摩擦焊接过程温度场模拟

基于有限元软件ABAQUS,建立纯钛TA2线性摩擦焊接过程的二维有限元模型,在频率35 Hz、振幅2.5 mm、摩擦压力50 MPa、焊接时间4 s的工艺参数下,分析纯钛TA2线性摩擦焊接温度场升温过程及冷却过程的温度场演变。结果表明:在升温过程中,摩擦焊接初始阶段界面最高温度在1 s之内迅速上升,随后焊接界面温度形成准稳态平台并且接头轴向缩短量开始线性增加。在冷却初始阶段,焊接界面温度下降明显。随着界面温度进一步降低,由于飞边热量回流作用,整个焊接界面上可以明显看到界面中心向外温度逐渐升高的趋势。     

边界散热条件对TC4线性摩擦焊接温度场的影响

基于ABAQUS软件建立了线性摩擦焊二维热力耦合数值模型,研究了边界散热条件对TC4钛合金线性摩擦焊接头温度场的影响。结果表明,在摩擦阶段,边界散热条件对TC4钛合金线性摩擦焊的接头最高温度及高温分布区域没有影响。在冷却阶段,边界散热条件对接头温度场呈现不同影响,在初始5 s内,边界散热条件对接头温度场几乎没有影响;在接头冷却5 s后,散热条件对接头温度场的产生了显著的影响,在冷却100 s时刻,A、B和C散热条件下接头最高温度分别为181℃、61℃和23℃。