2A14-T6铝合金搅拌摩擦焊温度场及黏流层数值模拟分析
马核1 ,田志杰2 ,熊林玉2 ,颜旭1 ,曹学敏1 ,张彦华1
1. 北京航空航天大学,北京 100191;
2. 首都航天机械公司,北京 100076
Thermal Behavior and Pre-Molten Viscousness Layer Simulation of Friction Stir Welding on 2A14-T6 Aluminum Alloy
MA He1 , TIAN Zhijie2 , XIONG Linyu2 , YAN Xu1 , CAO Xuemin1 , ZHANG Yanhua1
1. Beihang University, Beijing 100191, China;
2. Capital Aerospace Machinery Company, Beijing 100076, China
摘要 针对2A14铝合金搅拌摩擦焊过程,基于CEL 数值模拟方法,采用Pressure Independ Multiyield Material模型,进行了不同搅拌头旋转速度与焊接速度条件下温度场有限元模拟分析。根据温度场分布分析了不同工艺条件下搅拌头前端黏流层厚度变化规律。依据搅拌摩擦焊过程中流变层工艺要求与黏流层模拟厚度,预测了不同工艺条件下的焊接质量,进而提出了2A14铝合金搅拌摩擦焊工艺参数控制准则。
关键词 :
搅拌摩擦焊 ,
温度场 ,
Pressure Independ Multiyield Material 模型 ,
黏流层 ,
数值模拟
Abstract :Basing on the CEL numerical simulation method, adopted by Pressure Independ Multiyield Material model, the welding temperature field for friction stir welding (FSW) process of 2A14 aluminum alloy at different rotating speeds and welding speeds was simulated by finite element method. According to the temperature distributions, the variation rule of pre-molten viscousness layer at the front of the rotating tool was analyzed. Compared the requirement of rheological layer with simulated thickness of pre-molten viscousness layer, joint quality under different welding parameters was predicted. Therefore, the reference of process parameters selection for 2A14 aluminum alloy FSW was proposed.
Key words :
FSW
Temperature field
Pressure Independ Multiyield Material model
Pre-molten viscousness layer
Numerical simulation
基金资助: 国防基础科研资助项目(JCKY2014203A001);民用航天预研资助项目(科工一司[2014]618 号)。
作者简介 : 马核,博士研究生,研究方向为焊接结构完整性、搅拌摩擦焊。
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