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搅拌头倾角对铝合金FSW过程传热传质的影响

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铝合金等轻质合金由于具有较低的密度与较高的强度,在交通运载器具制造领域得到越来越广泛的应用.搅拌摩擦焊(FSW),作为低热输入的固相连接工艺,是其重要的成形工艺.其中,搅拌头倾角作为保障焊缝成型的重要参量,其对焊接过程的影响还缺乏认识.因此,本研究通过数值模拟的方式,在 1.5°、2.5°与4°三组搅拌头倾角条件下,定量分析倾角对焊接过程传热传质的影响规律.在模型中考虑由倾角引起的不完全接触区域及其偏转,并采用非均匀轴向应力、滑移率和摩擦系数.发现当倾角从1.5°增加到 4°时,搅拌头后方材料流动能力增强,材料向前进侧迁移的能力提升;界面热流密度增大,剪切层内粘性耗散产热率增大,焊接温度升高.
The Influence of Tool Tilt Angle on Heat and Mass Transfer in Aluminum Friction Stir Welding Process

friction stir weldingtool tilt angleheat generationmaterial flownumerical analysis

翟明、武传松、石磊、宋宏图

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中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所,北京 100081

材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,山东大学,济南 250061

搅拌摩擦焊 搅拌头倾角 产热传热 材料流动 数值分析

国家自然科学基金

520**005

2023

航天制造技术
首都航天机械公司

航天制造技术

影响因子：0.318
ISSN：
年,卷(期)：2023.(4)
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