搅拌针形貌与旋向对中空铝型材FSW接头成形的影响研究

采用左右旋螺纹搅拌针对6005A-T6铝合金型材进行搅拌摩擦焊接，研究了搅拌针螺纹旋向及主轴旋转方向对焊接缺陷的影响。通过ABAQUS建立搅拌摩擦焊接多场耦合计算模型，模拟并分析了搅拌摩擦焊接过程中焊核区塑性材料的流动与焊接缺陷的形成。结果表明：仿真结果与试验结果数据吻合较好，对于焊缝内部的孔洞类缺陷，模拟的可靠度较高；在轴肩螺纹保持不变的情况下，右旋螺纹搅拌针可以获得无焊接缺陷的高质量焊接接头，而左旋螺纹搅拌针焊接所得焊接接头在接头底部产生孔洞缺陷，且在更换主轴旋转方向后，位于焊核区底部的孔洞缺陷变大。通过数值计算预测左旋螺纹搅拌针在不同焊接工艺条件下均无法获得无孔洞缺陷的焊接接头。