(3)惯性摩擦焊接的可靠性较高。惯性摩擦焊的控制参数比其他焊接工艺少很多， 只有转速，转动惯量以及顶锻压力三个工艺参数，焊接过程方便操作控制，整个过程 只有设备控制，不稳定因素低，所以使焊接质量的可靠性大大提高[9,10]。

(4)惯性摩擦和的尺寸精度较高。惯性摩擦焊过程中能量密度高、热输入速度快等 特点使得焊件变形速度较小。在确保焊接参数精准、焊接设备刚度足够大的条件下， 焊件尺寸有足够高的精度[10]。

(5)惯性摩擦焊的生产效率极高。惯性摩擦焊接的整个过程只需要几秒钟的时间， 所以焊接效率非常高[11]。

(6)惯性摩擦焊接的工作环境清洁。焊接工程中没有烟雾、强光，飞溅以及有害气 体等污染，因此是一种极其清洁的生产工艺[12,13]。

(7)惯性摩擦焊接节能低耗。惯性摩擦焊接过程不需要提供特殊电源，整个过程所 需要的能量仅为传统工艺的 20%左右，而且并不需要消耗焊条、焊丝、保护气等材料

[14-16]。

惯性摩擦焊的优点很多固然不错，但是也存在一定的缺点和局限性不能被忽略：

(1)非圆截面的工件的焊接比较麻烦，需要复杂的设备，对于盘状零件和薄管壁工 件而言不宜加固，焊接困难。

(2)惯性摩擦焊接的成本太大，只能通过大批量生产来降低成本 (3)对于摩擦系数小的材料如脆性材料无法实现焊接。

1。5 惯性摩擦焊接的温度场研究现状

1。6ABAQUS 软件介绍

数值模拟需要用到 ABAQUS 软件，这是一款目前比较流行的拥有强大功能的有 限元工程模拟软件，如今该软件比较成熟，而不是最开始的只能解决线性问题。

ABAQUS 已拥有大量几何形状的单元库以及各种材料模型，同时还可以模拟各种工程 问题，其中包含了结构热传导，流体力学等问题，能够更好地满足各种需求。

该软件十分便利，使用者只需要输入几何尺寸、材料属性以及边界和载荷条件， 他就可以模拟高度非线性问题，自动选取合适的载荷增量和收敛限度，并且保证在分 析过程中解的准确。

ABAQUS 中有一种建模分析方式即参数化建模(Python 语言)，这是一种面向对象 的程序设计语言，通过他就可以直接操作 ABAQUS 内核，而绕过 CAE 用户界面，方 便执行 Python 语言编制的程序，从而实现建模，划分网格，材料属性定义，提交作业， 后处理分析等操作，减少了建模的时间，甚至可以随时改写编号的代码，便于进行分 析。运行程序的方法很多：

(1)在 ABAQUS/CAE 主窗口中的最下面有一个命令行输入口，可以在此输入脚本 命令执行。输入脚本语言时，既可以单行输入命令，也可以把所有命令复制进行执行; 此方法的优点在于某一条指令出现错误时，可以修改后直接输入，不必回到原文件中 修改程序再重新运行。

(2)启动 ABAQUS 的时候会有一个启动对话框，选择 Run Script 运行脚本文件。

(3)在 ABAQUSICAE 主窗口菜单 File-Run Script 运行脚本文件。

1。7 论文的研究内容

(1)本文将首先建立惯性摩擦焊接的模型，在验证了其可靠性之后，将结合试验， 对惯性摩擦焊温度场进行研究。

(2)根据惯性摩擦焊接的特点，选择热电偶测温对焊接过程中的温度进行实时测量， 获得焊件的温度数据与模型进行对比，以验证所建立的模型的可靠性。

(3)不同的转速条件下，分析旋转端以及固定端温度场的分布规律以及两者之间的 差异。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

(4)分析试件的尺寸对焊缝温度场的影响。时间的长度不变，改变其直径，以确保 相同的温度特征以及相同的单位面积的热输入，分析试件直径对温度场分布的影响。 (5)顶锻压力也是惯性摩擦焊接中的一个重要的参数，采用单一变量的方法，分析顶锻压力对焊接温度场的影响。