搅拌摩擦焊接全过程材料流动行为的数值模拟

摘要

基于固体力学理论,采用ABAQUS有限元软件建立搅拌摩擦焊接（FSW）全过程热力耦合模型,利用质点跟踪技术模拟研究FSW全过程材料流动行为.结果表明,搅拌针周围材料的运动方式为螺旋运动,焊缝上部与下部材料有明显不同的流动方式,上部分材料在轴肩的影响下会螺旋向下运动,下部分材料在搅拌针的影响下会向上运动.搅拌针周围材料质点的流动速度高于搅拌针底部质点的.材料可绕搅拌针旋转数周,模拟结果与钨示踪粒子的实验观测结果很吻合.