異種金屬摩擦焊先頂后剎過程的數(shù)值模擬及工藝研究.pdf

1、高溫合金與耐熱鋼的摩擦焊接成型與控制是坦克、艦船發(fā)動機(jī)等熱動力部件連接發(fā)展的迫切需要。本文結(jié)合艦船柴油發(fā)動機(jī)排氣閥的摩擦焊接性，對K418高溫合金/4Cr10Si2Mo耐熱鋼摩擦焊接頭在先項鍛后剎車(以下簡稱先頂后剎)過程的力學(xué)冶金行為進(jìn)行了研究。 采用熱力耦合有限元方法，針對先頂后剎制動方式下的摩擦焊過程建立了三維粘塑性有限元大變形計算模型，綜合考慮了焊接過程中的幾何非線性、材料非線性。利用ANSYS8.0/Multiphys

2、ical軟件等先進(jìn)技術(shù)手段，從理論上分析并發(fā)現(xiàn)了先頂后剎過程規(guī)范參數(shù)的變化范圍，得到了有限元分析結(jié)果。利用有限元分析結(jié)果預(yù)測了接頭的變形量，分析了焊合區(qū)內(nèi)一點速度隨頂剎時差和頂鍛速度的變化。 利用數(shù)值模擬的先頂后剎構(gòu)架，研究了K418/4Cr10Si2Mo接頭性能與工藝參數(shù)的本構(gòu)關(guān)系，通過SN比優(yōu)化設(shè)計方法得到了參數(shù)的最優(yōu)組合；通過摩擦焊接面物理接觸形貌和金屬流線對接頭性能影響的實驗研究，揭示了先頂后剎過程接頭的物理接觸行為；以