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Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟

李欢,曹彪,杨景卫,崔晓宇

李欢,曹彪,杨景卫,崔晓宇. Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟[J]. 焊接学报, 2017, 38(8): 5-9. doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002
引用本文: 李欢,曹彪,杨景卫,崔晓宇. Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟[J]. 焊接学报, 2017, 38(8): 5-9. doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002
LI Huan, CAO Biao, YANG Jingwei, CUI Xiaoyu. Modeling of ultrasonic metal welding of Cu-Al joints[J]. THANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2017, 38(8): 5-9. doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002
Citation: LI Huan, CAO Biao, YANG Jingwei, CUI Xiaoyu. Modeling of ultrasonic metal welding of Cu-Al joints[J]. THANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2017, 38(8): 5-9. doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002

Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟

doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002

Modeling of ultrasonic metal welding of Cu-Al joints

  • 摘要: 利用有限元方法建立了Cu-Al超声焊三维热—力耦合模型. 热源包括摩擦热和塑性变形热,其热流密度与焊接不同阶段材料的振幅相关. 焊接过程超声变软影响温度场分布、应力、应变场和齿的嵌入,模拟合理考虑了铜、铝超声变软的数学模型. 模拟结果表明,铜和铝的块体温度均低于熔点,最高温度出现在焊头与铜板的接触面中心;Cu-Al连接界面最高温度出现在焊接区域中心处. 同时也模拟了齿的嵌入,焊接过程中焊头齿完全嵌入铜表面,但底座齿并未完全嵌入铝中. 与热电偶测温和焊接截面形貌对比验证表明,模拟结果与实际基本吻合,较好地模拟了超声变软、热和力三者之间的作用.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-08

Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟

doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002

摘要: 利用有限元方法建立了Cu-Al超声焊三维热—力耦合模型. 热源包括摩擦热和塑性变形热,其热流密度与焊接不同阶段材料的振幅相关. 焊接过程超声变软影响温度场分布、应力、应变场和齿的嵌入,模拟合理考虑了铜、铝超声变软的数学模型. 模拟结果表明,铜和铝的块体温度均低于熔点,最高温度出现在焊头与铜板的接触面中心;Cu-Al连接界面最高温度出现在焊接区域中心处. 同时也模拟了齿的嵌入,焊接过程中焊头齿完全嵌入铜表面,但底座齿并未完全嵌入铝中. 与热电偶测温和焊接截面形貌对比验证表明,模拟结果与实际基本吻合,较好地模拟了超声变软、热和力三者之间的作用.

English Abstract

李欢,曹彪,杨景卫,崔晓宇. Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟[J]. 焊接学报, 2017, 38(8): 5-9. doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002
引用本文: 李欢,曹彪,杨景卫,崔晓宇. Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟[J]. 焊接学报, 2017, 38(8): 5-9. doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002
LI Huan, CAO Biao, YANG Jingwei, CUI Xiaoyu. Modeling of ultrasonic metal welding of Cu-Al joints[J]. THANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2017, 38(8): 5-9. doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002
Citation: LI Huan, CAO Biao, YANG Jingwei, CUI Xiaoyu. Modeling of ultrasonic metal welding of Cu-Al joints[J]. THANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2017, 38(8): 5-9. doi: 10.12073/j.hjxb.20150908002
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