搅拌摩擦焊核心区温度测量模型的研究

发布时间：2025-06-05 23:40

　　搅拌摩擦焊接技术于1991年在英国剑桥焊接研究协会的诞生使得工业制造领域迎来了继激光焊以来又一场焊接革命,这一发明一经发现立刻受到了国内外学者的广泛关注,并在航空、航天、船舶、核工业、交通运输等工业制造领域表现出了巨大的应用前景。同时,焊接过程也是一个极其繁琐的工艺生产过程,焊接温度会直接影响熔池内金属晶粒的生长过程,进而会对焊材的相变造成一定的影响,如果焊接温度过高,会造成焊缝和热影响区晶粒的粗大,过低则会使熔池凝结过快,影响焊缝质量,易出现残次品。因此,得到搅拌摩擦焊接温度分布是十分必要的。现阶段,搅拌摩擦焊接温度场的研究主要集中于对搅拌摩擦焊接过程中搅拌头与焊材接触区域以外的搅拌摩擦焊焊材表面温度分布的研究,缺少对搅拌摩擦焊接过程中尤其是对轴肩下方焊材表面即搅拌摩擦焊核心区温度场的研究,这势必会影响焊接参数的选取,进而影响焊接质量,降低焊接产品的可靠性与合格率。本文针对以上问题,对搅拌摩擦焊核心区温度场进行了深入研究,具体研究内容如下:首先,在深入学习金属焊接传热学理论的基础上,运用傅里叶定律,对搅拌摩擦焊核心区热源传热方式进行分析和假设,提出了一种搅拌摩擦焊接热源传热模型。其次,...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-3用热电偶测量搅拌摩擦焊温度场

图1-3用热电偶测量搅拌摩擦焊温度场Yeong-MawHwang等探讨了铝6061-T6在搅拌摩擦焊(FSW)过程中工件的热及温度分布。设计了不同类型的热电偶布局，以测量工件在焊接方向上不同位置SW过程中的温度历史[22]。ToshiyaS等在研究搅拌摩擦焊的变形....

图1-4用红外热像仪测量搅拌摩擦焊温度场

图1-4用红外热像仪测量搅拌摩擦焊温度场胡亚真等人针对铝合金的搅拌摩擦焊温度场，提出了一种基于热电偶测温原合了热电偶测温与红外热像仪测温两种测温方法对热电偶测温动态误差进行校通过红外热像仪测温对校正结果进行了检验，结果表明相同时间内，搅拌摩擦焊场升温越快，热电偶测温的滞后时间....

图3-1轴肩表面示意图

图3-1轴肩表面示意图径为R1和搅拌针半径为R2之间的圆环处取此时该微元体受到的摩擦力为：ddNfFs肩下方铝合金试板表面摩擦系数；。过程处于准稳态焊接阶段时，搅拌针侧面和轴此，在搅拌摩擦焊接过程中，轴肩在搅拌头触表面摩擦做功可以通过对公式(3-2)求积分来1....

图5-1搅拌摩擦焊设备搅拌摩擦焊接实验过程中，其焊接工艺参数和轴肩尺寸如表5-2所示

燕山大学工学硕士学位论文摩擦焊设备是在中国搅拌摩擦焊接中心生产的搅拌摩擦焊机上完成的擦焊机配备CFSW0—B800型搅拌摩擦焊专用控制系统，接操作流程，采用标准工业数控编程语言，方便工作者进可达到3000mm/min，主轴最大转速为2000rpm。

本文编号：4049451