论文分享-2024 铝合金控冷搅拌摩擦焊温度场数值模拟研究

2024 铝合金控冷搅拌摩擦焊温度场数值模拟研究

付瑞东1,2, *，赵丽伟2，张剑锋2

（1. 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北秦皇岛066004；2. 燕山大学材料科学与工程

学院，河北秦皇岛066004）

摘要：基于Morfeo 有限元分析平台，采用热流耦合、热力耦合相结合的方法，对空冷和水冷条件下2024 铝

合金搅拌摩擦焊初始阶段和稳定阶段的温度场分布、特征点焊接热循环进行了数值模拟，并对模拟结果进行了

实验验证。结果表明：温度场高温区域均出现在搅拌工具轴肩下方的位置，且在搅拌工具后侧位置温度最高；

空冷时各特征点焊接热循环的升温速率稍高于水冷的升温速率，而降温速率远远低于水冷时的速率。实际测试

的焊接热循环与模拟预测值吻合较好。

关键词：2024 铝合金；搅拌摩擦焊；温度场；数值模拟

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