304不锈钢与QCr0.8铬青铜填加铜焊丝的电子束焊接

采用填铜焊丝对304不锈钢与QCr0.8铬青铜进行电子束焊接。采用正交试验法研究不同工艺参数对焊接接头抗拉强度的影响,并对焊接工艺参数进行优化。优化工艺参数如下：束流30 mA,焊接速度100 mm/min,送丝速度1 m/min,束偏移量-0.3 mm。对优化后接头组织的分析结果表明,焊缝主要由树枝状α相与少量球形ε相组成;仅在焊缝区的上部出现铜的混合不均匀;而在铜侧熔合线附近存在一个铜的熔化但未混合区,该区域晶粒长大严重,是接头的最薄弱区。显微硬度测试结果显示,焊缝硬度随固溶体中铜含量的增加而减小。接头的最高抗拉强度为276 MPa。     

电子束焊工艺参数对Ti-6Al-4V钛合金接头组织与性能的影响

采用不同的电子束焊工艺参数对Ti-6Al-4V钛合金进行电子束焊接试验.通过拉伸试验、显微硬度测试、金相组织检验、扫描电镜分析等方法,对获得接头的力学性能、显微组织进行了研究.结果表明,在最佳工艺参数下进行Ti-6Al-4V合金的真空电子束焊,获得了力学性能良好的焊接接头,接头抗拉强度达最大值;采用圆形扫描电子束焊获得接头的性能有所降低,直线扫描的效果明显优于圆形扫描.焊接接头的组织中各种相的相对含量及分布状态随工艺参数的改变而发生变化,在最佳工艺参数(I=11 mA,U=60 kV, v=800 mm/min,直线扫描)下,接头的组织更加细密,其中的α′马氏体针状组织呈篮网状交错分布.     

基于响应面法的HR-2抗氢钢电子束插接焊工艺参数优化

为解决HR-2抗氢钢电子束插接焊有效熔深不足、焊缝处开裂等问题,采用BBD设计试验方案,基于响应面法建立了HR-2抗氢钢电子束插接焊焊接工艺参数(聚焦电流、焊接速度、束流、倾斜角度)与预测响应值(有效熔深、接头抗剪承载力)之间的统计模型.根据有效熔深和接头抗剪承载力的要求优化焊接工艺参数,并通过优化电子束焊接工艺参数来预测电子束插接焊的有效熔深和接头抗剪承载力,实现焊缝截面形貌与接头强度的最佳组合.结果表明,模型拟合度较好,有效熔深预测值比实测值高1.17%,接头抗剪承载力预测值比实测值高2.63%,得到较优的焊接参数为：聚焦电流2.46 A,焊接速度10.00 mm/s,束流8.20 mA,倾斜角度11°.在该参数下的焊缝有效熔深1 347.82 μm,接头抗剪承载力13.525 kN.     

7A52铝合金电子束焊接参数及性能

对20mnrl厚7A52铝合金板材采用试件法进行电子束焊接,确定了焊接参数并对力学性能进行分析．结果表明,采用加速电压60kV,电子束流120mA,聚焦电流763mA,焊接速度800mm／min,可得到良好的焊缝表面．电子束流增大焊缝深宽比显著增加,聚焦电流微小的数值变化可引起焊缝形状突变．接头焊缝区晶粒细小均匀,抗拉强度为母材的87％,焊缝维氏硬度最低值为母材的61％,焊缝冲击韧度为母材的95．4％,表明了电子束接头的性能很高．     

3A21铝合金电子束焊工艺及接头组织与性能研究

采用电子束焊接技术焊接3 mm厚的3A21铝合金。研究电子束流和聚焦电流对焊缝成形的影响,通过光学显微镜、显微硬度仪及拉伸试验分析接头组织和性能。结果表明:电子束流和聚焦电流对焊缝成形影响显著,焊缝上部和中部由细小的等轴晶组织构成,近熔合线和焊缝底部由树枝晶和柱状晶构成。随电子束流增加显微硬度值降低,当电子束流为25 mA时焊缝成形良好,接头抗拉强度为134 MPa,焊缝强度达到基体强度的82%。     

电子束扫描波形对紫铜显微组织及力学性能的影响

对厚2mm的T2紫铜薄板进行真空电子束焊接,研究了不同扫描方式对焊缝表面成形、焊接接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,在工作距离为300mm、加速电压为60kV、聚焦电流为502mA、焊接速度为800mm/min和电子束流为27mA情况下,对比添加了扫描方式的焊接,发现焊接过程中加入三角波扫描时,不但可以得到成形良好的焊接接头,而且焊缝的显微硬度值和焊接接头的抗拉强度均得到了改善。焊接接头的平均抗拉强度为178.8 MPa,其中最高抗拉强度为母材的85%,伸长率最高可达母材的84.5%,焊缝熔合区较整个焊缝区来说最为薄弱。     

电子束扫描波形对铝锂合金显微组织及力学性能的影响

对厚度1.8 mm的2198-T8态铝锂合金薄板进行真空电子束焊接,分析了不同扫描方式对焊缝成形及接头力学性能的影响,以及最优焊接工艺下焊接接头的显微组织与力学性能。结果表明:在工作距离为300 mm、加速电压U=60kV、聚焦电流I_f=498 mA以及电子束流I_b=6.8mA情况下,不添加扫描可获得成形良好且无宏观气孔缺陷的焊接接头。相同参数条件下对比添加了扫描方式的焊接,得出焊接过程中添加三角波扫描时,焊缝的显微硬度值和焊接接头的抗拉强度均得到了提高,焊接接头的平均抗拉强度为326.5 MPa,其中最高抗拉强度可达到母材的71.5%,延伸率最高可达母材延伸率的86.8%,焊缝熔合区较整个焊缝区来说最为薄弱。     

基于正交试验的2219铝合金电子束焊接工艺参数优化

通过正交试验方差分析对16mm厚2219铝合金电子束焊接工艺参数进行优化,以抗拉强度、弯曲角、外观质量和内部质量等为综合评定指标,得到其最佳工艺参数为:焊接电流190 mA、焊接速度850 mm/min、聚焦电流2045 mA和圆形扫描方式.     

CuCrZr合金与316L不锈钢电子束焊接头微观组织与力学性能

在焊接电压150 kV和焊接速度15 mm/s不变的情况下,以3种厚度分别为1.5,2.5,3.5 mm的CuCrZr合金与316L不锈钢为研究对象,分别采用对应的电子束流为11,13,15 mA进行真空电子束焊试验,并对焊接接头的显微组织与力学性能进行了对比分析。结果表明：3种不同厚度的焊接接头焊缝区的硬度均高于CuCrZr合金母材区的,接近316L不锈钢母材区的,其中3.5 mm厚度的硬度最大,为HV196;在抗拉测试中,板厚1.5 mm的焊接接头抗拉性能最好,断裂位置位于铜侧,抗拉强度达到了546 MPa,断后伸长率为54%。但3种焊接接头焊缝区微观均出现了微裂纹,焊缝区存在大量的弥散组织,组织主要为富铁与富铜固溶析出相。     

LY12铝合金电子束焊接头组织和性能研究

采用真空电子束焊对LY12铝合金进行焊接,分析了焊接速度、电子束流对焊缝组织的影响规律,并对接头拉伸性能进行了测试。试验结果表明,随着焊接速度增加或电子束流降低,焊缝组织逐步细化,接头强度增加,当电子束流为18 mA、焊接速度为1000 mm/min时,焊缝组织最细小,接头抗拉强度最高,为373.2 MPa。     

铝钛异种合金电子束焊接接头缺陷分析

采用电子束焊接工艺对7075铝合金和TC4钛合金异种金属进行焊接,主要研究焊接缺陷的形貌特点、形成原因及控制措施。结果表明:在铝合金与钛合金异种金属电子束焊接头中出现气孔、裂纹、缩孔等缺陷,调整焊接工艺参数、改变束斑在异种母材上的相对能量分布可以消除气孔、裂纹等缺陷。同时延长焊缝金属冷却时间,使液态熔池及时补充凝固过程中产生的孔隙,利用表面焦点减小熔池体积,对焊缝内的缩孔有一定的改善。最佳焊接参数为:工作距离272 mm,电子束流18 mA,焊接速度20 mm/s,聚焦电流415 mA。试验为提高铝合金与钛合金异种金属电子束焊接接头质量提供了参考。     

铝锂合金的真空电子束焊接工艺

采用真空电子束焊工艺对1420铝锂合金进行了焊接,并对获得的接头进行抗拉强度、显微硬度等力学性能测试,并对接头的金相组织、拉伸断口进行了观察分析.结果表明,在电子束流为7mA、采用圆形扫描方式、焊接速度为1 000 mm/min的工艺条件下,获得的接头具有最佳的力学性能.接头微观分析显示,焊缝中心区组织主要为等轴状树枝...     

电子束焊接对调质15CrMnMoVA高强钢组织及性能的影响

为实现高淬火倾向的航空高强钢材料的高质量接头,以15CrMnMoVA高强钢为研究对象,进行了电子束焊接工艺试验研究;针对不同结构的电子束焊接接头,分析了焊缝显微组织特征、焊接接头的显微硬度分布和力学性能,探讨了电子束焊接工艺对接头组织性能的影响。结果表明,15CrMnMoVA钢的焊缝中心形成了网篮状马氏体组织,其显微硬度为典型的马鞍形分布。不同锁底结构的电子束焊接接头的拉伸性能基本都与母材相当,但其疲劳性能差异明显,锁底长度为1.5 mm时焊接接头的疲劳性能较好。     

铝-铜真空电子束扫描焊接接头力学性能分析

针对2 mm厚的2A16防锈铝合金和2 mm厚的T2紫铜,采用对接的方式进行了真空电子束扫描焊接。通过拉伸试验仪、维氏硬度测试仪和扫描电镜对接头的力学性能和断口形貌进行了测试和分析,采用XRD分析了接头化合物。研究结果表明:接头抗拉强度随着电子束流、扫描幅值的增大呈先增大后减小的趋势,当焊接速度为1800mm/min、电子束流为62 m A、扫描幅值为0.8 mm时抗拉强度达到最大值71.2 MPa。接头的断裂方式为韧脆混合型断裂,在最佳工艺参数下以韧性断裂为主。硬度的分布与接头的形貌有关,铝-铜界面连接区的硬度最大,铝侧和铜侧熔化区的硬度都分别要比铝母材和铜母材的硬度高。XRD分析其接头化合物为Al_2Cu。     

电子束焊接钼板的组织及性能研究

采用电子束焊接方法对16 mm厚的钼板进行焊接,利用光学显微镜、扫描电镜等手段分析了电子束焊接接头的显微组织及断口形貌,并利用维氏硬度仪和拉伸试验机检测了接头区域硬度和接头强度。结果表明,采用电子束焊接钼板获得的焊缝呈"钉子"状,焊缝热影响区窄,焊缝中间为粗大的等轴晶,熔合合区域为柱状晶。焊缝接头各区域硬度值有差异,母材区硬度最小。热处理后硬度值有变化,热处理温度在1000℃以上时,硬度值有所降低,焊接接头不同厚度处力学性能不一致,1100℃热处理接头强度最高在焊缝底部。焊接接头断裂全部在焊缝处,断口为解理断裂。     

铸造Ti-Al-Mo-Zr钛合金电子束焊接接头组织与性能

选用电子束焊接方式对14 mm厚铸态Ti-Al-Mo-Zr钛合金进行焊接,在合适的工艺参数下获得成形良好、无内部缺陷的焊接接头。室温下测试与分析焊接接头的显微组织、显微硬度和力学性能,结果显示焊缝处主要由β相基体和粗大的针状α相组成,热影响区处受焊接热循环作用部分转变为网状片层组织。焊缝处硬度略高于母材处,接头整体硬度分布均匀,无明显弱化区域;接头焊缝处抗拉强度优于母材,焊缝处冲击值AKV达到75 J/cm~2,热影响区冲击值为73 J/cm~2,Ti-Al-Mo-Zr钛合金电子束焊接接头冲击韧性良好。     

工艺参数对X100摩擦焊接头性能影响的显著性研究

为优化X100管线钢摩擦焊焊接工艺参数,以摩擦焊焊接接头的拉伸强度和硬度为考核指标,通过正交试验,研究转速、摩擦压力、顶锻压力、缩短量等工艺参数对焊接接头性能的影响,获得了优质焊接接头工艺参数。各工艺参数对X100摩擦焊焊接接头性能影响的显著性依次为摩擦压力、转速、顶锻压力和缩短量。以焊接接头强度和硬度作为指标,获得最优工艺参数为:转速1 000 r/min、摩擦压力170 MPa、顶锻压力255 MPa、缩短量7 mm;对最优焊接工艺参数进行验证试验,所得拉伸性能参数均超过了优化前,验证了试验结果与极差分析结果的一致性。     

TC4钛合金高真空电子束焊接工艺研究

对TC4钛合金薄板进行高真空电子束焊接,结合室温拉伸试验和硬度试验,研究了焊接接头的显微组织及性能。结果表明,焊缝和热影响区的组织内部均析出了针状的α'马氏体,焊缝中心单位面积内析出的该相比热影响区较多。随着焊接速度的增大,接头抗拉强度和断面收缩率均先增大后减小。焊接接头的显微硬度分布为距离焊缝中心越远,硬度越小。焊缝的显微硬度比热影响区硬度平均高25~30 HV,热影响区的显微硬度比母材硬度平均高20~30HV。在电子束流为17 m A、聚焦电流为498 m A、焊接速度为1000 mm/min下焊接,焊接效果较好。     

电子束焊接工艺参数对AZ31镁合金接头形貌和性能的影响

采用电子束焊接工艺对11 mm厚的AZ31镁合金挤压板进行堆焊试验,通过改变加速电压、电子束流、聚焦电流和焊接速度等参数研究了电子束焊接参数对焊缝宏观形貌的影响规律。结果表明,其他条件保持不变,规律增大加速电压或电子束流时,焊缝的熔深和熔宽逐渐增加,且电子束流对其影响效果更加明显。聚焦电流的变化对焊缝的形貌影响作用较大。随着焊接速度增大,焊缝的熔深和熔宽逐渐减小。热输入量对接头的组织和性能有重要影响,焊接线能量增大,α-Mg晶粒尺寸增大,β相在晶内和晶界处析出量逐渐增多。焊接接头硬度值分布为焊缝区高于部分熔化区和母材,增大焊接线能量,焊缝区硬度值呈下降趋势变化。     

ULCB钢电子束穿透焊组织与性能

为了进一步探索ULCB钢的焊接性能,采用真空电子束穿透焊不同束流强度对14 mm钢板对接接头进行了焊接,通过焊缝形貌比较,束流强度为100 mA时,接头焊缝成形最好,选取该接头做了拉伸、硬度、冲击试验及金相组织分析.结果表明,拉伸试样的断裂区域在母材区,抗拉强度为761 MPa、屈服强度为669 MPa,硬度范围在270~330 HV;冲击试样的断裂区域在热影响区,焊缝区平均冲击功为288 J,热影响区平均冲击功为273 J;接头显微组织中,焊缝区和热影响区产生了α'马氏体相,使焊缝区和热影响区产生相变强化,导致焊接接头的强度和硬度均高于母材.