机械工程学报

作者：李卓然, 杨炳鑫, 夏裕俊, 黄霜, 陆润东, 李永兵

单位：1. 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室 上海 200240;2. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室 上海 200240;3. 宝山钢铁股份有限公司宝武铝业技术中心 上海 201999;4. 上海运输工具轻量化金属材料应用工程技术研究中心 上海 201999

关键词：电阻点焊,异质材料,磁流体动力学仿真,流动模式,钟形熔核；

基金：国家自然科学基金(52025058，52205396)和中国科协青年人才托举工程(2022QNRC001)资助项目。

汽车轻量化作为节能减排的重要手段，以铝/钢混合为代表的多材料混合车身已经成为汽车车身发展的重要趋势。面向轻量化铝/钢异质材料混合汽车车身制造，建立适用于铝/钢电阻点焊过程的“电-热-磁-流”多场耦合三维磁流体动力学仿真模型，研究电阻点焊过程中铝熔核的流动行为及其对温度分布的影响，揭示铝/钢异质材料点焊铝熔核形貌的形成机理。结果表明，铝侧熔核呈现内侧顺时针流动为主、外侧逆时针流动为辅的流动模式。这种熔核流动行为促使铝熔核高温区向熔核中部集中，强化了内侧流动，促进了热量由钢板通过界面进入铝板，并沿铝熔核厚度方向的传导。铝侧熔核因此形成内厚外薄的特征，呈现出紧贴铝/钢界面生长的独特“钟形”形貌。

来源：2024年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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