搅拌头压入速度和停留时间对2024铝合金搅拌摩擦焊接温度场的影响

针对2024铝合金对接焊,基于Abaqus软件平台,建立了搅拌摩擦焊接过程的有限元分析模型。模拟了焊接过程中搅拌头的压入、停留过程以及整个温度场的瞬态变化。模拟结果表明,降低搅拌头的压入速度以及延长搅拌头的停留时间都能使焊接压入端的温度峰值升高,但压入速度的影响相对不大。适当延长停留时间能使搅拌头压入端达到材料熔点温度的70%左右,有利于获得良好的焊接质量;但停留时间也不能过长,否则会造成焊接过程中的温度过高,甚至超过焊材的熔点。

焊接工艺参数对2024铝合金搅拌摩擦焊过程中材料塑性流动行为的影响

以轴肩端面为同心圆的带螺纹搅拌头为研究对象,利用计算流体力学软件FLUENT建立了三维塑性材料流动模型,对2024铝合金搅拌摩擦焊接过程中材料的塑性流动进行了数值模拟,研究焊接工艺参数对模拟结果的影响。结果表明,在搅拌头附近区域材料的塑性流动剧烈,且轴肩附近材料的流动速度高于搅拌针边缘材料的流动速度;随着搅拌头旋转速度的增加,搅拌头附近区域材料流动更剧烈,且高速流动的材料区域范围变大;焊接速度的提高对搅拌头及其附近区域材料的流动影响不大。

惯性摩擦焊过程轴向界面作用力的演变规律

利用Deform软件建立了FGH96合金惯性摩擦焊过程的三维热力耦合有限元模型,研究了焊接过程摩擦界面上轴向作用力的演变规律。数值模拟结果表明:在摩擦界面上,中心区域的轴向作用力最大,边缘区的轴向作用力最小。在焊接过程中,摩擦面中心与边缘区域的轴向作用力差值与相应的材料流动速度差值成正比。摩擦面中心区域的轴向作用力随着焊接时间的增加呈现先增加后减小的趋势。

焊接工艺参数对LF5铝合金搅拌摩擦焊温度场的影响

以LF5铝合金为研究对象,利用有限元软件MSC.Marc建立了平板对接接头搅拌摩擦焊过程的有限元模型,分析了焊接过程的温度场。结果表明:由于热传导区域范围的减少,当焊接热源接近平板端部时焊缝区域的温度峰值上升,不利于接头性能;当焊接速度减少或搅拌头的旋转速度升高时,焊接过程中的温度峰值升高甚至超过母材熔点。综合考虑实际工程效率与温度场影响接头质量的规律,给出了搅拌摩擦焊焊接工艺参数的优选方法。

基于湍流计算模型的TC4钛合金搅拌摩擦焊过程的流场分析

以TC4钛合金为研究对象,利用计算流体力学软件FLUENT建立搅拌摩擦焊过程的三维有限体积模型,选取k-ε湍流计算模型,利用数值模拟的方法对材料的塑性流动行为进行了研究。结果表明:搅拌头及其附近区域的材料流动方向与搅拌头的旋转方向相同,且此区域的材料流动速度远大于其它区域;受接触点线速度的影响,轴肩附近的材料流动速度大于焊件内部与搅拌针接触区域材料的流动速度,且搅拌针附近材料的流动速度随搅拌针的直径减小而减小。

2024铝合金搅拌摩擦焊二维流场的数值模拟

采用计算流体力学软件FLUENT建立了基于有限体积法的二维塑性材料流动模型,对2024铝合金搅拌摩擦焊接过程中材料的塑性流动进行数值模拟,研究了焊接参数影响焊缝区域在沿垂直焊件表面方向上材料塑性流动特征的规律。结果表明,在紧靠搅拌头区域材料的塑性流动最剧烈,速度明显高于距搅拌头较远的区域,且材料在回撤边发生绕流现象;随着搅拌头旋转速度的增加,搅拌头附近区域材料流动速度增加,且材料流动较剧烈的区域明显扩大;焊接速度的提高对搅拌头及其附近区域材料的流动影响不大。

碰珠座件多工位级进模设计

分析了碰珠座零件的冲裁、弯曲生产工艺,介绍了其特殊级进模总体结构。论证了其冲压工艺方案选择的正确性,分三次弯曲,解决了盒形件成形问题。采用补偿法达到了控制件弯曲回弹的目的。实践证明:该模具结构合理、可靠,加工质量好,生产效率高。

板材电磁成形技术研究进展

电磁成形是一种典型的高速率成形技术,能显著提高材料的成形性能,并已经成功应用于金属板材成形领域,获得了很好的成形效果。为了能够继续扩大电磁成形技术在板材成形方面的应用,对目前板材电磁成形技术研究进展进行了综述。首先介绍了电磁成形工艺的原理与主要特点;分析了目前电磁成形技术、电磁辅助冲压成形技术在金属板材成形方面的研究进展;提出了电磁成形技术在应用研究方面存在的主要问题,并展望了该技术的发展趋势;最后,分别从成形材料和成形工艺两个方面分析了后续研究的突破点以实现扩大该技术应用的目的。