搅拌摩擦焊接过程中搅拌针锥角和预热对温度分布的影响

搅拌摩擦焊(FSW)被广泛应用在工业上，用来连接有色金属，尤其是铝合金。采用基于有限元分析的三维模型研究FSW过程中铜C11000的热特性。模型包含了搅拌头的机械作用和待焊接材料的热性能，以材料和搅拌针以及轴肩之间的摩擦作为热源。结果表明，温度的预测结果与实验结果具有良好的一致性。此外，数值模拟方法可以简单地应用于测量搅拌头下方工件的温度。研究了预热温度和搅拌针锥角对温度分布的影响。搅拌针锥角的增加可提高焊缝周围的温度，但预热不会影响焊缝周围的温度分布。