Abaqus焊接过程的数值模拟（三十九）搅拌摩擦焊的数值模拟

6.3.1搅拌摩擦焊简介

搅拌摩擦焊(fiiction stir welding，FSW)是英国焊接研究所于1991年研究发明的一种固相焊接技术。其是借助于机械力，在摩擦热、塑性变形热作用下的一种固相连接方法，如图 6-16 所示。

图6-16搅拌摩擦焊示意图

a-母材:b一热影响区;c一热机影响区;d-焊接区

如图 6-16所示，在搅拌摩擦焊焊接过程中，一个柱形带特殊轴肩和搅拌针的搅拌头高速旋转着并插入工件，工件两侧固定以防止其移动。搅拌头一边高速旋转一边移动，搅拌头和工件之间的摩擦剪切阻力产生摩擦热，搅拌头附近区域的材料在剧烈的塑性变形下也会产热，使工件发生热塑化，但工件的最高稳定温度不会超过材料的熔点，属于固相焊接。

当搅拌头旋转着向前移动时，热塑化的工件从搅拌头的前方向后方转移，其周围的材料也不断地被加热、搅拌、混合，并且在搅拌头轴肩与工件表层的摩擦产热和锻压共同作用下，形成致密的固相连接接头。

搅拌摩擦焊的优点是避免了一般熔焊焊接的冶金缺陷，接头性能优异，焊接过程简单，生产成本低，焊接无污染。其在铝合金、镁合金等轻金属结构的连接制造中有一定的优势。

（内容、图片来源：《焊接过程数值模拟》一书，侵删）

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