李文亚，石善祥，王非凡

（西北工业大学 凝固技术国家重点实验室 摩擦焊接陕西省重点实验室，陕西 西安 710072）

0 前言

线性摩擦焊LFW（Linear Friction Welding）是一种可靠性高、低成本、焊接过程绿色环保、焊缝锻造组织、高接头对接率、少缺陷的新型先进固相焊接技术[1-2]。目前已成为先进航空发动机整体叶盘设计与制造的关键技术，是在大型宽弦空心叶盘的制造唯一可能的连接技术。然而由于线性摩擦焊的短时、极快的升温速度、冷却速度、强热力耦合和局部大变形塑性特点，焊接温度场、应力场和界面塑性流动的试验研究存在诸多困难，因此有限元模拟研究已成为一种重要研究手段。

Vairis等人[3]基于专用有限元软件模拟线性摩擦焊接TC4初始阶段的温升情况，计算中考虑材料非线性和边界条件的影响，同时考虑了飞边挤出阶段钛合金氧化放热反应对摩擦焊接过程热分布的影响，模拟结果采用盲孔法热电偶测温进行验证。Tao等人[4]采用DEFORM软件，采用热力耦合方法计算了TC4线性摩擦焊接过程接头升温和降温过程，通过网格重划技术以克服焊接过程中单元畸变问题。此外，Ceretti等人[5]采用DEFORM软件，建立了AISI1045钢线性摩擦焊接二维有限元模型，结果表明焊接过程中接头最高温度约为900℃。Sorina-Müller等人[6]采用ANSYS软件建立了Ti-6Al-2Sn-4Cr-6Mo线性摩擦焊的三维热力耦合模型对不同截面的工件进行模拟，得到了摩擦界面的温度分布云图。

边界散热条件作为焊接过程中重要影响因素之一，而其对线性摩擦焊接头温度场的影响尚无相关文献。……