【摘 要】
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该文研究了2219高强铝合金电子束焊接过程特征区域的变化情况,分析了2219铝合金电子束焊接工艺及接头性能,建立了特征区域特征参数与焊缝质量之间的关系.试验中通过建立的无
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该文研究了2219高强铝合金电子束焊接过程特征区域的变化情况,分析了2219铝合金电子束焊接工艺及接头性能,建立了特征区域特征参数与焊缝质量之间的关系.试验中通过建立的无辅助光源图像传感系统采集了焊接过程图像,运用商业软件Matlab和Origin进行数据分析和处理.利用光学显微镜、扫描电镜和电子探针等测试方法分析了焊接接头的组织结构,通过拉伸强度试验评价了接头的力学性能.研究发现,特征区域特征参数W(宽)和FL(前长)在焊接过程中变化规律大体相同,焊接过程中特征区域的前半部分以近似半椭圆或近似半圆进行变化;焊接过程中W的统计分布趋于正态分布;W的统计均值μ随焊接速度或电子束流减小而减小,但电子束流变化时,μ变化幅度较小;而W的标准差SD随焊接速度或电子束流减小而增大.试验结果表明,可以利用特征区域W监测焊接熔深状态的变化;而特征参数BL(后长)在熔深状态突变时,无明显变化;BL的标准差SD和R<,WSD>(W的μ与W的SD的比值)两个参数能够表征焊缝成形,且焊缝成形的好坏与BL的SD值大小以及R<,WSD>的大小之间的对应关系比较明确.铝合金板对接接头HAZ发生了局部液化;焊缝中心组织细小,但不均匀;未熔透焊缝中易出现钉尖、冷隔、空洞、气孔和裂纹等缺陷,熔透焊缝中缺陷较少.采用合适的规范参数进行电子束焊接,15mm厚、20mm厚和40mm厚铝合金板对接接头的拉伸强度分别为:300MPa、345MPa和276MPa,各为母材的65﹪、75﹪和60﹪.
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