FLUENT镁合金搅拌摩擦焊焊缝金属塑性流动形态数值模拟(3)
1.1.4AZ31镁合金特点
AZ31镁合金是目前最广泛运用的镁合金，它的化学成分见表1.在室温下具有较好的强度，延展性和抗腐蚀性也较好。AZ31的主要成分为镁、铝、锌，合金元素铝和锌对AZ31的性能有较大的影响，铝和锌作为固溶元素，能使晶粒变细，机械强度提高。但由于AZ3l合金元素含量较少，时效强化效果差，一般不进行热处理强
化，主要是在加工念和退火状态下使用。通过控制轧制、挤压或锻造温度以及退火保留部分加工硬化。因为这种合金塑性高，所以可用于制造不同厚度的镁合金板材及形状复杂的锻件、模锻件或挤压件。
1.2搅拌摩擦焊方法及其应用
1.2.1 搅拌摩擦焊原理
搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding 简称FSW ）是英国焊接研究所于1991年发
明一种固相连接技术。它的原理是一个高熔点高强度材料制作的一个搅拌头旋转着插入被焊材料内，然后沿着焊缝以一定的速度移动。搅拌头与被焊材料发生摩擦，并产生热量。热量被传导至被焊材料内，把材料加热至塑性状态。在搅拌头的带动下，处于前进方向的材料被带到后方，同时搅拌头还具有挤压力把流到后方的材料连接在一起。
图1.2.1搅拌摩擦焊的事宜图
搅拌摩擦焊的原理如图1.2.1，搅拌摩擦焊工具包括一个肩部，垂直于刀具的旋转轴，以及连接在它上的一个直径较小的针。该工具肩，其直径比针相对要大，它作为上部 的支持棒，以防止材料从工件中被驱逐。这最大限度地减小空隙中的焊接区的形成。该搅拌头通常是螺纹，以提供一个大的摩擦加热面积，同时保持它的直径相对较小。
1.2.2 搅拌摩擦焊的优缺点
搅拌摩擦焊的优点：
搅拌摩擦焊是在材料没有融化下的一种固相连接方法，因而在焊接过程中有许多优越性。搅拌摩擦焊主要具有如下优点：
（1）搅拌摩擦焊能有效降低焊接过程中的成本。
搅拌摩擦焊是一种清洁，高效，节能且简单实用的焊接方法。在搅拌摩擦焊过程中可以使用现有的机床设备进行焊接。在焊接之前并不需要进行特别的处理如打磨，清洗等。在焊接过程中搅拌摩擦焊没有电离辐射和粉尘，对操作者的环境比较有利。焊接过程中不需要加入填充金属和保护气，降低了成本。由于搅拌摩擦焊过程中不需要像传统焊接过程中的电压和电流，因而有效得避免了触电的安全隐患。