潘 玲，左敦稳，汪建利，汪洪峰，，黄铭敏

(1.南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016)

(2.黄山学院机电与信息工程学院，安徽黄山 245041)

7022铝合金FSJ过程温度场特点分析

潘 玲1，左敦稳1，汪建利2，汪洪峰1，2，黄铭敏1

(1.南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016)

(2.黄山学院机电与信息工程学院，安徽黄山 245041)

建立了FSJ过程的热源模型，并利用有限元方法对7022铝合金FSJ过程中的温度场分布进行模拟，获得了7022铝合金FSJ过程的温度场分布云图。结果表明，连接缝方向各位置处节点的温度变化十分相似，均是当搅拌头行走到该位置的瞬间，热循环温度达到最大值，并随着搅拌头远离而迅速降低。前进侧温度高于后退侧，连接区域各位置节点峰值温度为491℃左右，未达到材料熔点。

7022铝合金;FSJ;温度场;有限元模拟;热源模型

搅拌摩擦连接(FSJ)是一种新型的固相连接技术。铝合金平板连接后残余应力与变形产生的根本原因是搅拌摩擦连接过程中瞬态热输入的不均匀，FSJ过程温度场分布决定了工件材料内部组织的微观变化［1－6］，这直接关系到接头的组织形态和质量，以及整个工件最终的应力应变分布［7－11］，因此研究FSJ过程温度场是研究应力应变的前提。本文采用ANSYS模拟FSJ过程的温度场分布，深入分析FSJ过程中的温度变化规律，以期为实际工程应用提供理论指导。

1 FSJ传热过程数值模拟

1.1 材料物理性能参数

7022铝合金作为7系列高强铝合金的一种，在航空航天领域拥有潜在的应用价值。材料热学性能参数见表1、表2。……