典型航空结构件搅拌摩擦焊变形的模拟仿真

摘要：

　　搅拌摩擦焊技术在航空制造中具有广阔的应用前景，用搅拌摩擦焊接头代替铆接接头可以使结构减重30％左右。但在大型薄壁结构的制造中，焊接变形可能成为一个关键问题，而数值模拟方法在研究焊接应力和变形问题时具有明显的优势。本文建立了较全面的搅拌摩擦焊过程仿真分析模型，包括自适应热源模型，夹具模型，受温度和温度历史影响的材料性能模型以及搅拌头作用模型。采用上述模型针对带筋薄板这一典型航空结构件的搅拌摩擦焊过程进行了仿真分析。结果表明，该结构焊后变形呈反马鞍状，与传统弧焊变形相反，变形量相对较小，约为1.6毫米。残余应力以拉应力为主，峰值约为280MPa。

关键词： 搅拌摩擦焊 铝合金 数值模拟 航空结构 焊接变形

作者: 史清宇 Juergen Silvanus 鄢东洋 孙延军 吴爱萍

作者单位: 清华大学机械工程系,教育部先进成形制造重点实验室 European Aeronautic Defense and Space company (EADS),Innovation Works,Germany

会议类型: 国内会议

会议名称: 中国第一届搅拌摩擦焊接技术国际会议

会议地点: 珠海

会议语种:中文

页码: 1-8

在线出版日期: 2010-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）