摘要
为了揭示搅拌摩擦焊过程中搅拌针周围金属在恒速前进下扭矩、压力的响应行为,设计了薄壁管状铝合金在恒速旋转和恒速下压加载下的模拟实验。研究发现扭矩和压力呈周期性变化,且周期与旋转周期一致。通过计算得出滑动摩擦功率大于粘着摩擦功率并大于实际平均产热功率。进而阐明了产生周期性的原因在于滑动摩擦功率大于粘着摩擦功率,可以快速积累热量使材料软化,此时压力、扭矩最小;但粘着摩擦状态下材料产热效率低,因此塑性流动层金属被挤出,旋转头接触弹性层金属,此时压力、扭矩最大,产热增加,使摩擦界面快速产热、材料软化甚至达到粘着,如此周而复始产生周期性。