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在能源短缺的当今社会,铝合金因含量丰富并能重复回收利用,被认为是极具希望的金属。从民用工业到军用国防工业,铝合金始终扮演着重要的角色。应用较为广泛的有2XXX系、5XXX系、6XXX系和7XXX系等铝合金,其中7075铝合金由于强度极高、结构紧密、耐腐蚀效果强,是航空航天、船舶等行业作为高应力结构体的最佳材料,但在传统的焊接中带来了焊接变形大、焊接接头强度不高、焊缝容易出现热裂纹等诸多问题。本文通过采用电子束焊接T6状态下的7075铝合金的实验,研究了7075铝合金的电子束焊接工艺及参数对焊接接头质量的影响,目的旨在对具体的生产实践及相关研究提供参考依据。 首先,通过对7075-T6铝合金直板进行试焊获得一定合理的参数,结合焊缝宏观质量以及正交试验分析法设计一系列较为完整的工艺参数。由于铝合金的热导率较高,为了使焊缝的始末端质量均匀,本试验采用变束流的工艺进行处理。 经对焊接接头进行相关力学性能检测分析,表面聚焦电流的改变直接影响到焊缝表面质量及深宽;加速电压、电子束流偏低时,即使在较低的焊接速度下完成加工,但接头的力学性能总体偏低;加速电压对焊缝的深宽比有较大的影响,电子束流对熔池的流动性影响较高。 通过对接头的微观组织观察分析,断口形貌为等轴韧窝形状,断裂形式以韧性断裂为主脆性断裂为辅;化学成分中O元素降低较大,Zn、Mg元素有一定的烧损;焊缝组织中相比母材出现较多的脆性杂质相析出,从而影响接头质量;焊缝的金相组织观察显示均由等轴晶、树枝晶组成,只是不同工艺参数下得到的晶粒尺寸、枝晶间距等存在着较大的差异,进而影响相关的力学性能。 经过背部重熔工艺处理的焊接接头的质量普遍能得到提升。综合所有检测分析,加速电压(55KV左右)、电子束流(55mA左右)、焊接速度850mm/min的工艺参数进行加工得到的焊接接头质量总体上都维持在较高的水平。