导　　师： 谢里阳;KAMRAN NIKBIN

学科专业： H0203

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 东北大学

摘　　要： 搅拌摩擦焊接技术的发明，成功地解决了传统熔焊技术无法有效焊接高强度低熔点等轻合金材料的连接问题，为铝、镁、铜及其合金等材料带来了更为广阔的应用前景，目前已经在航空航天、汽车工业、船舶制造业等领域得到了成功的应用，但是其理论研究水平却远远落后于实际应用进程，许多关键性的问题，比如焊接过程传热机制、热塑性材料的流动形式以及接头性能的影响因素等等，还没一个标准的定论。
　　 本文主要针对搅拌摩擦焊接过程目前的几个热点问题，系统地研究了焊接工艺参数对焊接过程温度场、接头性能和残余应力分布等的影响规律，并建立了搅拌摩擦焊接过程温度场和热力耦合数值模型，对焊接过程中的温度和动态应力以及焊后残余应力分布进行了预测，并对焊接过程缺陷的形成和影响因素进行了分析，提出了通过优化焊接工艺参数来消除缺陷的方法，为搅拌摩擦焊技术的推广应用以及理论体系的建立打下了良好的基础。
　　 焊接过程温度场的分布是研究搅拌摩擦焊技术的基础，温度场不仅决定了接头的微观组织结构，而且会对接头性能，包括接头强度、硬度、疲劳性能、残余应力分布等产生很大的影响。因此，对铝合金搅拌摩擦焊接过程的温度场进行了实时测量，得到了焊接过程温度场在时间和空间上的分布规律。研究了焊接参数对焊接过程温度场的影响规律，结果表明焊接过程温度会随着焊接速度的提高和降低而下降和升高，而搅拌头旋转速度对焊接过程温度场的影响比较复杂，搅拌头转速较低时，各点峰值温度基本上随着ω的上升而逐渐升高，当搅拌头旋转速度超过一定值，温度开始下降，温度曲线出现波动，随着搅拌头转速继续提高，温度又逐渐上升。
　　 在试验的基础上研究了

关 键 词： 合金焊接 搅拌摩擦焊 焊接工艺 热力耦合

领　　域： [金属学及工艺] [金属学及工艺]