【摘 要】
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纯电动车载电子元器件的故障主要由高温等引起,所以优秀的冷却系统是整车及电驱动系统在正常温度下稳定、安全、可靠工作的保障。铝合金液冷散热器对电动汽车控制器电子设备散热效果较为理想。现阶段对铝合金散热器零部件的焊接方式多为手工TIG焊、自动TIG焊和MIG焊,搅拌摩擦焊（FSW）有焊接接头质量高、焊接变形小而且不容易产生缺陷的特点。然而,由于铝合金液冷散热器体积相对较小,采用FSW方法焊接,铝合金液冷
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纯电动车载电子元器件的故障主要由高温等引起,所以优秀的冷却系统是整车及电驱动系统在正常温度下稳定、安全、可靠工作的保障。铝合金液冷散热器对电动汽车控制器电子设备散热效果较为理想。现阶段对铝合金散热器零部件的焊接方式多为手工TIG焊、自动TIG焊和MIG焊,搅拌摩擦焊（FSW）有焊接接头质量高、焊接变形小而且不容易产生缺陷的特点。然而,由于铝合金液冷散热器体积相对较小,采用FSW方法焊接,铝合金液冷散热板焊缝及入水口会产生残余应力及变形。因此有必要对纯电动汽车控制器铝合金液冷散热器入水口位置的FSW工艺进行研究。验证其液冷散热器FSW完全热力耦合模型的合理性,并在能满足焊接温度需求基础上计算出对焊缝残余应力影响较小的优化工艺参数组合。论文以某型号电动汽车控制器的液冷散热板为研究对象,在传热学基础理论探索基础之上,利用有限元通用软件Abaqus对液冷散热板FSW完全热力耦合模型进行了二次开发,建立搅拌头的移动热源模型;进一步探索了不同工艺参数下散热板焊接过程温度分布特性,以及不同参数对焊缝和入水口处残余应力的影响,为液冷散热板FSW焊接温度场及其残余应力研究提供参考。主要内容如下:（1）基于传热学基础理论,利用有限元通用软件Abaqus对液冷散热器FSW完全热力耦合模型进行二次开发,建立搅拌头的移动热源模型,对材料为铝合金6061T6的液冷散热器焊接温度场进行了模拟,并参照相关模拟以及实验对模型的合理性进行校核;进而研究了不同转速、焊接速度以及搅拌针压力下,焊接对接处温度场分布,得到相应温度场变化规律。（2）对6061T6铝合金液冷散热器残余状态进行模拟分析,并参照相关研究对模型合理性与准确性进行了校核,并对不同的焊接工艺参数进行了模拟,研究了不同搅拌头转速、焊接速度以及搅拌针压力参数下,焊缝残余应力的变化特性。（3）在满足6061T6铝合金液冷散热板FSW焊接温度要求基础上,探索了该散热板在不同参数下焊缝以及入水口残余应力的分布特点,通过数值分析计算得到,满足散热板温度需求下的两组较合理的工艺参数:（1）压力8000N、焊接转速600r/min、焊接速度1mm/s,焊缝Mise残余应力值为95.5MPa,入水通道处纵向残余与横向残余应力分别为-29.5MPa、-23.3MPa;（2）压力6000N、焊接转速800r/min、焊接速度1mm/s,焊缝Mise残余应力值为90.6MPa,入水通道处纵向残余与横向残余应力分别为-23.6MPa、-27.5MPa。为铝合金液冷散热板FSW工艺参数的研究提供参考。
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