西北工业大学学报LY12合金摩擦焊接过程的热力耦合有限元数值模拟W李庆华，李付国，傅莉（西北工业大学材料学院，陕西西安710072）金为研究对象，建立了棒状试件摩擦焊的热力耦合塑性成形有限元分析模型，应用MSC公司商用有限元软件对摩擦焊接界面的变形行为进行了数值模拟，获得了焊接过程中焊接界面处材料的温度场、应力场、应变场等物理参量场的变化规律，并分析研究了上述场变量对连续驱动摩擦焊成形工艺及成形件质量的影响。

　　9：A摩擦焊技术是一种优质、精密、高效节能的固态焊接技术，在航空、航天等高技术领域具有广阔的应用前最摩擦焊接过程是一个涉及温度力学和冶金的复杂过程，焊接过程中界面的塑性变形是摩擦焊的核心，界面的塑性变形区的状态直接影响焊接过程和焊接质量开展摩擦焊接过程温度场、应力场、应变场等物理参量场的变化规律的研究，对优化焊接工艺和焊接力学参数与变形参数、提高焊接质量、改进焊接设备等均有重要的意义在摩擦焊接条件下，焊缝金属塑性变形是一个物理非线性和几何非线性问题，材料的变形过程伴随着能量形式的转化和温度的改变，对于这样复杂的问题，数值模拟时需要进行温度场与变形场的耦合计算由于铝合金的自身特点，它在宇航工程的构件上被大量采甩本文以LY12合金为研究对象，利用有限元数值模拟方法，对LY12合金棒件的连续驱动摩擦焊接过程进行了研究，获得了焊接件热力影响区的瞬态温度场、应力场、应变场和变形场等的分布与变化规律1摩擦焊接过程中的能量模型及边界条件摩擦焊接过程是依靠摩擦面摩擦生热，再顶锻成形的塑性加工过程，摩擦表面为材料变形的对称面，有限元计算时在该面上施加热流密度，并定义材料流动以摩擦表面为对称面摩擦焊接过程的摩擦压力为，摩擦系数为m，主轴转速为n，摩擦热效率为Z则在摩擦面上半径兄到半径R0的圆环范围内由摩擦而产生的热流密度为有关资料回归获得）进行传热分析时，与温度有关的边界条件为T=T在温度已知的边界rr上（2）在热流已知的边界r上（3）摩擦焊接过程中的热流边界条件包括以下几种情况：摩擦面上的热流边界条件：2004-）3-）9基金项目：国家自然科学基金项目（50005017）资助李付国，聂蕾，李庆华，段立宇。GH4169合金惯性摩擦焊接过程组织计算与预测。焊接学报，2002，23（1）：30-33