搅拌摩擦焊过程中搅拌头温度场分布特征

李敬勇; 赵阳阳; 亢晓亮

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搅拌摩擦焊过程中搅拌头温度场分布特征

李敬勇, 赵阳阳, 亢晓亮

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李敬勇, 赵阳阳, 亢晓亮. 搅拌摩擦焊过程中搅拌头温度场分布特征[J]. 焊接学报, 2014, 35(3): 66-70.

引用本文:

李敬勇, 赵阳阳, 亢晓亮. 搅拌摩擦焊过程中搅拌头温度场分布特征[J]. 焊接学报, 2014, 35(3): 66-70.

LI Jingyong, ZHAO Yangyang, KANG Xiaoliang. Characteristic of temperature distributions in stirring tools during friction stir welding[J]. TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2014, 35(3): 66-70.

Citation:

LI Jingyong, ZHAO Yangyang, KANG Xiaoliang. Characteristic of temperature distributions in stirring tools during friction stir welding[J]. TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2014, 35(3): 66-70.

搅拌摩擦焊过程中搅拌头温度场分布特征

江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室, 镇江 212003

基金项目: 西北工业大学陕西省摩擦焊重点实验室基金资助项目(SHAANXI-KL-FW-201002);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PDAD)

Characteristic of temperature distributions in stirring tools during friction stir welding

Advanced Welding Technology Provincial Key Laboratory, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China

摘要: 试验测定了搅拌头温度分布曲线,分析了搅拌头温度场的分布特征,对比研究了不同材质搅拌头温度分布的特点.结果表明,摩擦焊初始阶段,搅拌区域金属的软化致使摩擦针与试板之间的摩擦产热量降低,在搅拌头轴肩与试板接触之前,搅拌头温度出现滞涨,并出现一定程度的回落;稳定焊接阶段,摩擦热传递至搅拌头的热量与通过其散失的热量处于动平衡状态,其温度波动较小;高速旋转搅拌头的表面与周围空气进行强烈的热交换,搅拌头轴线上的温度高于外缘的温度;采用比热容小、热导率高材质制作的搅拌头,焊接过程中其温度变化快,整体温度高.
- 搅拌摩擦焊 /
- 搅拌头 /
- 温度场
Abstract: The temperature distribution in stirring tools was measured by experimental method. It is shown that the characteristic of temperature distribution in stirring tools is much different from that in workpieces. At the beginning stage of friction stir welding,the softening in stirring zone reduces the friction coefficient and the friction heat between the stirring pin and the workpiece,so the temperature in stirring tools stops rising, whereas decreases in the exterior margin of the tool before the shoulder touches the workpiece. At the steady welding stage,equilibrium exists between the heat quantity delivered to and dissipated through the stirring tool,and its temperature keeps little fluctuation. The surface of the high-speed rotating tool has intensive heat exchange with the air around it,so the temperature near its axis is higher than that on the exterior margin. The stirring tools made of metal with lower specific heat capacity and higher coefficient of heat transfer lead to heat within the welding area dissipating faster.
- friction stir welding /
- stirring tool /
- temperature field

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搅拌摩擦焊过程中搅拌头温度场分布特征

江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室, 镇江 212003

基金项目: 西北工业大学陕西省摩擦焊重点实验室基金资助项目(SHAANXI-KL-FW-201002);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PDAD)

收稿日期: 2013-05-08

关键词:

搅拌摩擦焊 /

搅拌头 /

温度场

摘要: 试验测定了搅拌头温度分布曲线,分析了搅拌头温度场的分布特征,对比研究了不同材质搅拌头温度分布的特点.结果表明,摩擦焊初始阶段,搅拌区域金属的软化致使摩擦针与试板之间的摩擦产热量降低,在搅拌头轴肩与试板接触之前,搅拌头温度出现滞涨,并出现一定程度的回落;稳定焊接阶段,摩擦热传递至搅拌头的热量与通过其散失的热量处于动平衡状态,其温度波动较小;高速旋转搅拌头的表面与周围空气进行强烈的热交换,搅拌头轴线上的温度高于外缘的温度;采用比热容小、热导率高材质制作的搅拌头,焊接过程中其温度变化快,整体温度高.