【摘要】：基于同步輻射X射線成像技術,對激光復合焊7020-T651鋁合金接頭內部的微氣孔進行了研究,對氣孔的體積、圓整度、扁平度及氣孔形心至自由表面的距離等三維特征參數進行了統計分析與擬合.結果表明,鋁合金熔焊微氣孔主要為近球形的冶金型氣孔,圓整度在0.65以上,以焊縫中心近似呈現對稱分布,且焊縫上部氣孔尺寸較大,熱影響區(qū)和下部氣孔密集且尺寸較小.等效直徑在20 mm范圍內的氣孔,在接頭上部和下部的頻率分別高達65%和85%,并且100 mm以上的大尺寸氣孔較少見.此外,由于熔池的下塌傾向和快速凝固,殘留于枝晶網絡間液相導致焊縫下部形成垂直于焊縫且層疊分布的形狀復雜的熱裂紋,少部分氣孔之間以及氣孔和熱裂紋之間存在著連通現象,從而使得下部微氣孔的圓整度平均值變小.此外,焊接速率越大,整個接頭內部氣孔體積分數越小,但對氣孔形貌和位置的分布影響并不明顯.
[Abstract]:Based on synchrotron radiation X-ray imaging technology, the micropores in 7020-T651 aluminum alloy joint were studied. The volume and roundness of the pores were measured. Three dimensional characteristic parameters, such as flatness and distance between pore center and free surface, were statistically analyzed and fitted. The results show that the micropores of aluminum alloy welding are mainly metallurgical pores of near spherical shape with the roundness above 0.65. The distribution of pores in the center of the weld is approximately symmetrical, and the size of the pores in the upper part of the weld is larger, and the pores in the heat affected zone and the lower part are dense and smaller. When the equivalent diameter is in the range of 20 mm, the frequencies of the pores in the upper and lower parts of the joints are as high as 65% and 85%, respectively. In addition, due to the sloughing tendency of the molten pool and the rapid solidification, the residual liquid phase in the branch crystal network leads to the formation of complex hot cracks in the lower part of the weld seam, which are perpendicular to the weld seam and are stacked and distributed. There is connectivity between a small number of pores and between pores and hot cracks, which makes the average roundness of micropores in the lower part smaller. In addition, the larger the welding rate, the smaller the porosity volume fraction in the whole joint, but the effect on the distribution of pore morphology and location is not obvious.
【作者單位】： 西南交通大學牽引動力國家重點實驗室;European
【基金】：國家自然科學基金項目51005068 中央高校基本科研業(yè)務專項資金項目2682013CX030 高速鐵路基礎研究聯合基金重點項目U1234208資助~~
【分類號】：TG457.14

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本文編號：2129951