鋁鋰合金具有低密度、高比強度、良好的耐蝕性及超塑成形性能等優(yōu)點,是目前航空航天工業(yè)中最具潛力的新型結(jié)構(gòu)材料。以真空電子束焊、激光焊為代表的高能束焊接方法具有能量集中、焊接熱影響區(qū)窄、焊件變形小等特點,用于鋁鋰合金的焊接具有明顯優(yōu)勢。然而,鋁鋰合金在熔化焊接過程中存在易產(chǎn)生焊縫氣孔、熱裂紋及接頭區(qū)軟化等問題,在一定程度上限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。本文針對2195鋁鋰合金,分別進行電子束焊和激光焊,分析不同工藝條件下接頭顯微組織的演變規(guī)律,優(yōu)化焊接工藝參數(shù);對比研究焊態(tài)下兩種接頭的顯微組織與力學性能。針對焊態(tài)下接頭區(qū)存在軟化問題,焊后對兩種接頭分別進行固溶+單級和雙級時效熱處理,分析研究焊后熱處理對接頭顯微組織與力學性能的影響,以進一步提高焊接接頭的強度系數(shù)。論文中進行的主要研究工作及其試驗研究結(jié)果如下:（1）對不同焊接參數(shù)下2195鋁鋰合金電子束焊及激光焊接頭的組織演變進行分析研究,結(jié)合對接頭的力學性能測試,優(yōu)化確定焊接工藝參數(shù)。結(jié)果表明,電子束焊接頭靠近熔合線的焊縫側(cè)存在一個窄的等軸細晶區(qū)。焊縫區(qū)主要為等軸晶,還存在一些樹枝晶。焊態(tài)下電子束焊接頭焊縫的主要組成相為α（Al）,同時存在... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Ag和Mg含量對Al-Cu-Li系鋁鋰合金時效硬化的影響

電子束焊(Electron Beam Welding，EBW)是利用電子槍產(chǎn)生的電子，在陰、陽極間的高電場作用下，加速到很高的速度，再經(jīng)過磁透鏡聚焦后所形成的電子流撞擊工件，電子束的動能轉(zhuǎn)換為熱能，使材料局部迅速熔化，冷卻后形成焊縫。電子束焊接的工作原理示意圖如圖1.3所示。高速電子在金屬中的穿透性較低，例如在100kV加速電壓下僅能穿透1/40mm。電子束焊接之所以能一次焊透、甚至厚度達到數(shù)百毫米的金屬，這是因為電子束焊接時一部分材料迅速蒸發(fā)，氣流強大的反作用力迫使底部液態(tài)金屬排向四周，讓出底面，在電子束的持續(xù)作用下，該過程不斷進行，最終形成窄而深的焊縫。(2)激光焊

7激光焊(Laser Beam Welding，LBW)可以是連續(xù)或脈沖激光束來實現(xiàn)焊接，其原理示意圖如圖1.4所示。當激光功率密度小于104~105W/cm2時為熱傳導焊；激光功率密度大于105~107W/cm2時，金屬表面在熱作用下向內(nèi)凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、焊縫深寬比大的特點。熱傳導型激光焊接原理如下：激光輻射加熱待加工表面，熱量通過熱傳導向內(nèi)部擴散，最終使工件熔化，形成特定的熔池，如圖1.4(b)所示。圖 1.3 電子束焊接原理示意圖(a)激光深熔焊 (b)激光傳導焊圖 1.4 激光焊接原理示意圖激光深熔焊一般采用連續(xù)激光束進行材料的連接，其物理冶金過程類似于電子束焊。能量轉(zhuǎn)換是通過焊接時的“小孔”(Keyhole)結(jié)構(gòu)來完成，如圖 1.4(a)所示。與電子束焊接相類似，小孔形成是一個復雜的物理過程，其內(nèi)部存在各種力之間的相互作用。Tong 等[46]研究發(fā)現(xiàn)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]2060鋁鋰合金激光焊接組織及力學性能研究[D]. 張心怡.北京工業(yè)大學 2016

碩士論文
[1]鋁鋰合金電子束焊接工藝及其接頭組織與性能[D]. 俞曠.南京航空航天大學 2012
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本文編號：3018572