氣孔缺陷是鋁合金電子束焊接時最常見的缺陷之一,限制了鋁合金結(jié)構(gòu)在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用,因此鋁合金氣孔缺陷產(chǎn)生機理的研究及其控制是鋁合金電子束焊接時研究的重點。本文以1060鋁和2A12鋁合金為對象開展了異種鋁合金電子束焊接氣孔缺陷研究。圍繞電子束焊接氣孔缺陷控制,分析了焊縫氣孔特征,深入研究了焊接參數(shù)對鋁合金氣孔缺陷形成的影響規(guī)律;基于流場模擬結(jié)果,結(jié)合對鋁合金電子束焊接過程中匙孔和熔池行為的認知,探討了異種鋁合金電子束焊接時氣孔缺陷的產(chǎn)生機理及控制方法。工藝試驗的結(jié)果表明,焊縫中存在“冶金特征型氣孔”和“工藝特征型氣孔”。前者形狀近圓且尺寸較小,對接頭力學(xué)性能的影響不大;后者形狀不規(guī)則且尺寸較大,會減少接頭承載面積,造成應(yīng)力集中,從而降低接頭力學(xué)性能和服役可靠性。氣孔的產(chǎn)生過程包括氣泡生成和氣泡上浮兩個階段,“冶金特征型氣孔”主要是熔池內(nèi)金屬液體空化導(dǎo)致的;“工藝特征型氣孔”與匙孔不穩(wěn)定的開合行為相關(guān),匙孔坍塌后會包裹金屬蒸汽形成匙孔閉合型氣泡。氣泡形成后若未能在熔池金屬凝固前逸出,就會形成氣孔缺陷。在試驗條件下,鋁合金接頭氣孔缺陷與熔透狀態(tài)相關(guān),臨界熔透的接頭氣孔率較低,增大一個束流接... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 鋁合金焊接氣孔缺陷國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 弧焊
        1.2.2 激光焊
        1.2.3 電子束焊接
    1.3 焊接熔池流動模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 課題主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料與方法
    2.1 試驗材料
    2.2 焊接設(shè)備及試驗過程
        2.2.1 焊接設(shè)備
        2.2.2 試驗過程
    2.3 分析測試方法
    2.4 流場模擬數(shù)值計算方法
第3章 工藝參數(shù)對1060/2A12 鋁合金接頭氣孔缺陷的影響
    3.1 鋁合金電子束焊縫氣孔特征
        3.1.1 冶金特征型氣孔
        3.1.2 工藝特征型氣孔
    3.2 束流對接頭氣孔缺陷的影響
    3.3 速度對接頭氣孔缺陷的影響
    3.4 掃描和偏束對接頭氣孔缺陷的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 1060及2A12 鋁合金電子束焊接熔池流動及氣孔行為研究
    4.1 電子束焊接流場模型建立
        4.1.1 基本假設(shè)
        4.1.2 控制方程
        4.1.3 網(wǎng)格劃分及邊界條件
        4.1.4 熱源模型選擇
        4.1.5 材料熱物理參數(shù)
        4.1.6 空化勢模型及氣泡模型
    4.2 母材對接頭缺陷的影響及其機理
        4.2.1 母材對接頭表面成形及下塌缺陷的影響
        4.2.2 母材對焊縫氣孔缺陷的影響
        4.2.3 母材對熔池流動行為的影響
        4.2.4 母材對空化勢的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 1060/2A12 異種鋁合金電子束焊接氣孔形成機制與控制
    5.1 鋁合金電子束焊匙孔行為分析
    5.2 熔透狀態(tài)和束流對接頭氣孔缺陷的影響機制
        5.2.1 熔透狀態(tài)對冶金特征型氣孔的影響機制
        5.2.2 熔透狀態(tài)對工藝特征型氣孔的影響機制
    5.3 速度對鋁合金接頭氣孔缺陷的影響機制
    5.4 接頭氣孔缺陷控制
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]鋁合金機身壁板結(jié)構(gòu)雙側(cè)激光焊接特征及熔池行為研究[D]. 楊志斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]2A12厚板鋁合金電子束焊接接頭組織及工藝研究[D]. 顧華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]鋁合金激光填絲焊缺陷分析及改進措施研究[D]. 王孝虎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3431274