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针对3 mm厚的2024-T4铝合金,采用ABAQUS软件建立静止轴肩搅拌摩擦焊热源三维模型,分析2024-T4铝合金静止轴肩搅拌摩擦焊温度场和应力场的有限元模拟,研究了恒定150 mm/min焊接速度下,旋转速度从800 mm/min到1 200 mm/min对焊接接头残余应力的影响。结果表明:常规搅拌摩擦焊焊缝横截面高温区域呈现碗状分布,而静止轴肩搅拌摩擦焊呈类似于搅拌针形貌分布。相比于常规搅拌摩擦焊,静止轴肩可以获得更窄的搅拌区宽度,并且有效降低焊缝中心的峰值温度。焊后垂直于焊缝区域的纵向残余应力呈现“M”形分布,随着搅拌头旋转速度的增大,两种工艺下的焊后残余应力均增大。此外,静止轴肩在焊接过程中对焊缝区域持续碾压,使得焊后试样的纵向残余应力峰值相比较于传统搅拌摩擦焊能降低45.6%。 相似文献
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采用ABAQUS软件对不同焊接工艺条件下2 mm铝/锂异种金属薄板搅拌摩擦焊过程进行数值模拟,通过建立搅拌摩擦焊热源与干冰冷源模型,将空冷和随焊干冰激冷条件下的温度场与应力场进行对比分析,研究发现:焊接温度场呈现前小后大的椭圆形分布,在垂直于焊缝方向的残余应力表现为“M”型趋势,并且残余应力的峰值位于搅拌头轴肩作用区的边缘位置。相较于空冷条件,随焊激冷工艺条件下AA2060焊件上表面的应力峰值降低约13%。在相同激冷距离下,随着激冷强度降低,热源与冷源间的温度梯度增大,焊件的残余应力降低,结果表明随焊激冷技术可以有效控制铝/锂薄板焊接残余应力。 相似文献
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