Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu về trường nhiệt độ trong quá trình hàn ma sát hỗ trợ siêu âm
Tóm tắt
Hàn ma sát hỗ trợ siêu âm là một công nghệ hàn kim loại thể rắn mới, dựa trên hàn ma sát, trong đó hiệu suất hàn được cải thiện thông qua việc ứng dụng sóng siêu âm trong quá trình hàn. Trong nghiên cứu này, một mô hình cho trường nhiệt độ trong hợp kim nhôm 2024 dày 1.8 mm được xây dựng dựa trên động lực học chất lỏng tính toán và lý thuyết cơ học đàn hồi - dẻo. Kết quả cho thấy ảnh hưởng của dao động sóng siêu âm đến trường nhiệt độ là ít rõ rệt hơn ở các tốc độ hàn thấp. Tuy nhiên, ở các tốc độ hàn cao hơn, nó có thể cung cấp thêm nhiệt để giữ nhiệt độ hàn đầy đủ. Các kết quả số học được so sánh với hình vi mô quang học nhằm xác nhận các mô hình số học. Sự nhất quán tốt được đạt được.
Từ khóa
#hàn ma sát #hỗ trợ siêu âm #trường nhiệt độ #hợp kim nhôm #động lực học chất lỏng #cơ học đàn hồi-dẻoTài liệu tham khảo
He DQ (2006) Supersonic stirring welding method and its device. China, Patent: 200610004059.3
Zhang Z, Zhang HW (2008) A fully coupled thermo-mechanical model of friction stir welding. Int J Adv Manuf Technol. doi:10.1007/s00170-007-0971-6
Assidi M, Fourment L, Guerdoux S (2010) Friction model for friction stir welding process simulation: calibrations from welding experiments. Int J Mach Tools Manuf 50:143–155
Mishra RS, Ma ZY (2005) Friction stir welding and processing. Mater Sci Eng R 50:1–78
Neto DM, Neto P (2013) Numerical modeling of friction stir welding process: a literature review. Int J Adv Manuf Technol 65:115–126
Frigaard Ø, Grong Ø, Midling OT (2001) A process model for friction stirs welding of age hardening aluminum alloys. Metall Mater Trans A 32A(5):1189–1200. doi:10.1007/s11661-001-0128-4
Song M, Kovacevic R (2003) Thermal modeling of friction stir welding in a moving coordinate system and its validation. Int J Mach Tools Manuf 43:605–615
Zhang HW, Zhang Z, Chen JT (2005) The finite element simulation of the friction stir welding process. Mater Sci Eng A 403(1–2):340–348
Schmidt H, Hattel J (2005) Modeling heat flow around tool probe in friction stir welding. Sci Technol Weld Join 10(2):176–186
Jacquin D, de Meester B, Simar A, Deloison D, Montheillet F, Desrayaud C (2011) A simple Eulerian thermomechanical modeling of friction stir welding. J Mater Process Technol 211:57–65
Zhang XX, Xiao BL, Ma ZY (2011) A transient thermal model for friction stir welding. Part I: the model. Metall Mater Trans A 42A:3218–3228
Mandal S, Rice J, Elmustafa AA (2008) Experimental and numerical investigation of the plunge stage in friction stir welding. J Mater Process Technol 23:411–419
Park K (2009) Development and analysis of ultrasonic assisted friction stir welding process. The University of Michigan, Michigan
Park K (2008) Numerical simulation of plunge force during the plunge phase of friction stir welding and ultrasonic assisted FSW. ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Boston, USA, October 31-Novmber 6
Veljić DM, Perović MM, Sedmak AS, Rakin MP, Trifunović MV, Bajić NS, Bajić DR (2012) A coupled thermo-mechanical model of friction stir welding. Therm Sci 16(2):527–534. doi:10.2298/TSCI110729012V
Schmidt H, Hattel J, Wert J (2004) An analytical model for the heat generation in friction stir welding. Model Simul Mater Sci Eng 12:143–157. doi:10.1088/0965-0393/12/1/013
Soundararajan V, Zekovic S, Kovacevic R (2005) Thermo-mechanical model with adaptive boundary conditions for friction stir welding of al 6061. Int J Mach Tools Manuf 45:1577–1587
Reynolds AP (2006) Visualization of the material flow in AA2195 friction-stir welds using a marker insert technique. Metall Mater Trans A Phys Metall Mater Sci 32(11):2879–2884
Sheppard T, Jackson A (1997) Constitutive equations for use in prediction of flow stress during extrusion of aluminium alloys. Mater Sci Technol 13:203–209
Prasanna P, Subba Rao B, Krishna Mohana Rao G (2010) Finite element modeling for maximum temperature in friction stir welding and its validation. Int J Adv Manuf Technol 51:925–933
Πерлин И Л (1964) Теория прессования металлов.Металлургяя
Jamshidi Aval H, Serajzadeh S, Kokabi AH (2011) Theoretical and experimental investigation into friction stir welding of AA 5086. Int J Adv Manuf Technol 52:531–544
Zhang Z, Liu YL, Chen JT (2009) Effect of shoulder size on the temperature rise and the material deformation in friction stir welding. Int J Adv Manuf Technol 45:889–895
Fehrenbacher A, Duffie NA, Ferrier NJ, Pfefferkorn FE, Zinn MR (2013) Effects of tool–workpiece interface temperature on weld quality and quality improvements through temperature control in friction stir welding. Int J Adv Manuf Technol 71:165