刘成财，刘 琛，朱 智，国旭明，赵 野，范晓琳，郭芳显，吕华毅

(1.沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院，沈阳 110135; 2.哈尔滨工业大学 空间环境与物质科学研究院，哈尔滨 150001)

7N01铝合金属Al-Zn-Mg系可热处理强化典型铝合金，具有较高比强度、比刚度且耐腐蚀，在轨道车辆及航空航天领域发挥着积极作用[1-2].为实现中大厚度铝合金板材高品质可靠连接，电子束焊(EBW)经常被采用.但由于含有较多Zn和Mg等低沸点强化相形成元素，其焊接性并不良好，孔洞类缺陷、咬边、背面驼峰等特种及常规成形缺陷问题依然显著[3-4].

为解决上述问题，必须对其熔池热流传输行为有较深刻理解.目前为止，有关该方面的研究已经经历从搭建实验平台观测过渡到基于数值仿真平台研究阶段[5-7].其中，Rai等[6]在假定固定匙孔形状前提下比较分析了准稳态EBW及激光焊熔池Marangoni剪切力等流体驱动力分布特点；罗怡等[7]通过建立热流耦合模型较好地对不同重力条件下镁合金EBW冶金气孔的成因进行预测；此外，哈尔滨工业大学陈国庆教授[8]及房玉超等[9]分别基于类似数值模型对不同类型铝合金EBW环缝及直缝开展了熔池流体动力学行为研究.尽管如此，目前鲜有关于7N01铝合金EBW熔池及匙孔动力学方面的系统研究报道.

为此，本文基于Fluent软件、VOF追踪算法及自适应热源建立三维瞬态模型，数值探究12 mm厚7N01铝合金电子束定点焊(EBSW)熔池热场、流场及匙孔钻取等现象和相关机制.对于优化工艺参数、改善中厚铝合金板焊……