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专利摘要

本发明涉及焊接技术领域，提供了一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法及系统，包括：获取异质金属分别进行搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩，计算得到各金属产热能力的占比；获取异质金属搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩，并与搅拌头转速相乘，得到总焊接热输入；将各金属产热能力的占比分别与总焊接热输入，得到各金属侧分配的热量；基于各金属侧分配的热量，假定各金属侧热流密度均与半径成正比，建立异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型。不涉及与搅拌头‑工件界面接触状态相关的下压力、热效率等参数，无需采用试错法来得到合理的温度场分布和热循环曲线的结果，大幅节省了人力、物力和财力。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202311307694.9
申请日期:
2023-10-10
专利申请人:
山东大学
分类号:
B23K20/12
发明/设计人:
宿浩，武传松
权利要求: 1.一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法，其特征在于，包括：获取异质金属分别进行搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩，计算得到各金属产热能力的占比；获取异质金属搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩，并与搅拌头转速相乘，得到总焊接热输入；将各金属产热能力的占比分别与总焊接热输入，得到各金属侧分配的热量；基于各金属侧分配的热量，假定各金属侧热流密度均与半径成正比，建立异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型。2.如权利要求1所述的一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法，其特征在于，各金属进行搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩，为多次搅拌摩擦焊接实验中搅拌头扭矩的均值。3.如权利要求1所述的一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法，其特征在于，所述异质金属搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩，为多次异质金属搅拌摩擦焊接实验中搅拌头扭矩的均值。4.如权利要求1所述的一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法，其特征在于，所述各金属产热能力的占比为：其中，Mi为金属i产热能力的占比，Ti表示金属i在搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩。5.如权利要求1所述的一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法，其特征在于，所述异质金属分别进行搅拌摩擦焊接过程中采用的焊接参数和搅拌头，与所述异质金属搅拌摩擦焊接过程中采用的焊接参数和搅拌头，相同。6.如权利要求1所述的一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法，其特征在于，所述各金属产热能力的占比，反映了异质金属在焊接过程中与产热相关的下压力、热效率、搅拌头与工件材料之间的相对滑移率和摩擦系数的相对大小。7.一种异质金属搅拌摩擦焊接过程温度预测方法，基于如权利要求1-6中任一项所述的一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法，其特征在于，包括：基于所述异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型，进行数值模拟，预测得到温度场分布和关键点的热循环曲线。8.一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立系统，其特征在于，包括：第一计算模块，其被配置为：获取异质金属分别进行搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩，计算得到各金属产热能力的占比；第二计算模块，其被配置为：获取异质金属搅拌摩擦焊接过程中的搅拌头扭矩，并与搅拌头转速相乘，得到总焊接热输入；第三计算模块，其被配置为：将各金属产热能力的占比分别与总焊接热输入，得到各金属侧分配的热量；模型建立模块，其被配置为：基于各金属侧分配的热量，假定各金属侧热流密度均与半径成正比，建立异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法中的步骤。10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的一种异质金属搅拌摩擦焊接过程热源模型建立方法中的步骤。