Details

Данная работа посвящена исследованию физики процесса сварки трением с перемешиванием, а также проведение математического моделирования данного процесса на основе эксперимента с пластинами из сплава АМг5М. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Исследование физики процесса сварки трением с перемешиванием. 2. Обзор способов математического моделирования процесса сварки трением с перемешиванием. 3. Создание математических моделей стационарной и нестационарной теплопроводности для процесса сварки трением с перемешиванием. Было проведено изучение источников по физике процесса сварки трением с перемешиванием, на основе которого были подробно описаны основные аспекты данного процесса, в том числе: поведение и влияние материальных потоков, процессы тепловыделения и теплопередачи, влияние конструкции инструмента. Также был проведён математический анализ процесса точечной сварки трением с перемешиванием с помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics и ANSYS Fluent В результате анализов был найдет оптимальный режим сварки, при котором износ инструмента и энергопотребление минимальны при необходимой температуре. Также была получена температура в зоне перемешивания, на основе которой можно делать выводы о структуре и свойствах конечного сварного шва.

The given work is devoted to study of the physics of the friction stir welding process, as well as the mathematical modeling of this process based on the experiment with plates made of AA5056. The research set the following goals: 1. Study of the physics of the friction stir welding process. 2. Review of methods for mathematical modeling of the friction stir welding. 3. Creation of mathematical models of stationary and non-stationary thermal conductivity for the friction stir welding. Sources on the physics of the friction stir welding process were studied, on the basis of which the main aspects of this process were described in detail, including: the behavior and influence of material flows, the processes of heat generation and heat transfer, the influence of the tool design. Also, a mathematical analysis of the process of friction stir spot welding was carried out using the COMSOL Multiphysics и ANSYS Fluent software. As a result of the analyzes, the optimal welding mode was found, in which tool wear and energy consumption are minimal at the required temperature. The temperature in the mixing zone was also obtained, on the basis of which conclusions can be drawn about the structure and properties of the final weld.