摩擦焊接工艺参数在不同施加方式下的比较研究

李卫民，赵旭东，李 岩

摩擦焊接工艺参数在不同施加方式下的比较研究

李卫民1，赵旭东1，李 岩2

（1. 辽宁工业大学 机械工程与自动化学院，辽宁 锦州 121001；2. 锦州师范高等专科学校 机械电子工程系，辽宁 锦州 121001）

基于连续驱动摩擦焊接原理，建立了两空心轴用于有限元分析的简化模型，运用直接耦合法并通过插入命令流的方式完成摩擦生热的高度非线性问题的求解。在研究中根据实际工况对压力加载以及位移-压力加载2种不同的焊接工艺参数的加载方式进行了比较研究，研究发现位移-压力加载方式相比于压力加载方式产热更加迅速，应用位移-压力加载方式完成焊接相对应摩擦焊机更加节能。而后对焊接轴向缩短量进行了数值模拟，最后对摩擦焊接数值模拟中的几点关键性技术进行了总结与讨论。

连续驱动摩擦焊；有限元分析；非线性分析；摩擦生热分析

随着工业化程度的提高，一些形状复杂的零件、需要采用不同材料的零件和加工工艺较复杂的整体等，这些工艺更多的倾向于焊接式结构。摩擦焊接技术凭借其高效、清洁、精密、节能环保以及优质等特点，在高新技术产业和传统机加行业具有巨大的技术潜力和广阔的市场应用前景[1-2]。

在摩擦焊接各参数对焊接质量影响的研究中，通过查阅文献及工厂实际调研得出，当使用不同类型摩擦焊机进行焊接时，根据实际工况焊接方法一般可分为两类：一类是主轴高速旋转，移动端焊件与旋转端焊件接触后，通过液压缸输出的较大压力直接作用在焊件接触面上并维持该压力达到预定时间满足焊接要求后，再由液压缸施加一个顶锻力完成焊接。……