焊接温度场决定了焊接应力场和应变场,是进行应力应变分析与对焊接过程进行控制的基础。但是由于电子束焊接大部分在真空环境下进行,因此检测电子束焊接温度场有着较大的难度,所以通过数值模拟来研究温度场,成为一个非常有效,经济而且便捷的手段。本文在有限元软件MSC.MARC的基础上建立了20mm厚2219铝合金电子束焊接预测模型,该模型通过输入电子束流和焊接速度,就可以得到模拟的焊缝和初步的温度场分布。通过以电子束流为参数和以焊接速度为参数两组试验验证对比后,发现模拟熔深误差在1mm以内,熔宽误差在0.7mm以内,误差在允许的范围内。分析了误差存在的主要原因是,模型是基于整板建立的,在未熔透时,能量也被认为整板分布,造成部分能量的浪费。并且利用该模型分别研究了电子束流和焊接速度对焊缝形状的影响,可以作为工艺试验的指导,从而减少工艺试验次数,可以快速找出最优工艺参数。为了进一步减小误差,提高模拟温度场的精确度,我们引入了图像特征参数,电子束焊接过程图像特征与熔深具有一定的关系,通过焊接过程中观测到的图像特征参数,我们可以求出大概的熔深,在此基础上建模,可以使焊接的热流密度分布更为精确。于是,本文建立了结合图像特征参数的电子束焊接检测模型,通过向模型中输入电流和焊接速度,和观测到的图像特征参数,就可以得到焊缝形状和精确的温度场,通过以束流为参数组试验验证,模拟的熔深误差在0.4mm以内,熔宽误差在0.47mm以内,误差精度比预测模型提高了50%。