李程锦,王陆钊，刘其鹏，杨鑫华

(1.大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 116028； 2.中车唐山机车车辆有限公司 制造技术中心，河北 唐山 063035； 3.大连市轨道交通装备焊接结构与智能制造技术重点实验室，辽宁 大连 116028)*

搅拌头几何参数及倾角对搅拌摩擦焊接质量影响的数值分析

李程锦1,3,王陆钊2，刘其鹏1,3，杨鑫华1,3

(1.大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 116028； 2.中车唐山机车车辆有限公司 制造技术中心，河北 唐山 063035； 3.大连市轨道交通装备焊接结构与智能制造技术重点实验室，辽宁 大连 116028)*

基于ABAQUS有限元软件，建立铝合金搅拌摩擦焊接过程的完全热力耦合模型，分析了搅拌头形状尺寸以及焊接倾角对焊接质量的影响. 结果表明，与无焊接倾角和轴肩凹角的搅拌头相比，采用2°焊接倾角和80.5°轴肩凹角的搅拌头焊接时，热塑性材料流动性更好，焊缝成型质量更好；圆锥形搅拌针焊接质量要好于圆柱形搅拌针；焊接缺陷的产生主要是由于在焊接过程中热输入不足，前进侧达到热塑性流动的材料不足造成.

搅拌摩擦焊；搅拌头；焊接倾角；焊接质量

0 引言

搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，FSW)是英国焊接研究所于1991年发明的一项先进的固相焊接技术[1]，与传统熔化焊相比，FSW焊后变形小、生产率高、易实现自动化等优点[2]. FSW工艺参数对焊接质量影响甚大，选择不当，会在焊缝表面及内部出现孔洞、未焊合、飞边和沟槽等焊接缺陷，影响接头强度、可靠性及使用寿命. 为了弄清楚焊接缺陷产生……