AA5059-AZ31B异种金属搅拌摩擦焊温度场和材料流动行为研究

打开文本图片集

摘要：基于耦合欧拉 拉格朗日（CEL）模型，建立了异种金属AA5059铝合金和AZ31B镁合金搅拌摩擦焊对接过程的有限元模型，研究了焊接工艺参数对温度场分布的影响机理，并运用粒子示踪技术研究了异种板材的塑性流动行为，以及塑性流动行为和焊接缺陷的关系。研究结果表明：随着焊接速度从 120mm/min 增加到 180mm/min ，焊缝峰值温度从 579.9°C 降至 507.0∘C ，均低于2种材料的熔点，模拟与试验数据误差在 5% 以内，验证了模型的准确性;等效塑性应变分析显示，焊接起始位置和前进侧的应变值显著较高，模拟结果与试验结果一致，均在这些区域显示出飞边和孔洞缺陷，表明前进侧材料在焊接过程中塑性变形量大且难以充分补充;粒子示踪技术揭示前进侧材料流动幅度大于后退侧，材料在焊接过程中交叉混合，最终在焊缝区域均匀分布，厚度方向上呈现交织的界面特征。（剩余13459字）