电子束焊接技术研究及进展

简要介绍了电子束焊接技术的发展、基本原理以及应用范围。着重介绍了电子束钎焊、活性剂电子束焊接、电子束复合焊接、电子束填丝焊、局部真空电子束焊接、电子束扫描焊接等电子束焊接新技术在国内的研究现状,并对电子束焊接未来的发展做出了展望。     

电子束焊接技术在汽车齿轮及深熔零件焊接中的应用

真空电子束焊接作为一种新型的焊接工艺在汽车齿轮加工中得到广泛的应用.根据电子束焊接工艺特点,简述了电子束焊接在汽车齿轮上的应用.采用不同工艺方案,减小电子束焊接齿轮变形,使其满足设计要求.同时也简述了电子束焊接在深熔零件中的应用.     

电子束工艺对7075/TA1异种金属焊接接头组织性能的影响

采用传统电子束焊接和电子束扫描焊接方法对7075铝合金和TA1钛合金进行了对接焊接,对比分析了两种电子束技术对异种金属焊接接头显微组织、硬度和拉伸性能的影响。试验结果表明,相较于传统电子束焊接,电子束扫描焊接会增加7075铝合金侧焊缝宽度,减小TA1钛合金侧焊缝宽度,且电子束扫描焊接的异种金属焊缝区过渡更加平滑。电子束扫描焊接铝合金侧热影响区明显更窄,且焊缝区等轴晶晶粒尺寸更加细小。传统电子束焊接界面区上部有明显钛合金溶于铝合金焊缝的特征,界面结合处呈不规则形状,局部区域可见长条状、岛状和棒状组织,而电子束扫描焊接界面区上部界面结合处呈规则弧形,未发现有钛合金溶入铝合金焊缝的特征。电子束扫描焊接接头的焊缝区和界面区硬度低于传统电子束焊接接头的,抗拉强度和断后伸长率都高于传统电子束焊接的。     

电子束焊接CAPP系统的UML建模与实现

电子束焊接过程中电子束与金属间的深穿快速物理化学冶金作用机制复杂,其焊接过程涉及许多工艺参数和信息的记录、文档整理等,适合采用计算机进行电子束焊接工艺参数的制定以及相关的电子束焊接数据管理工作。本文对电子束焊接CAPP系统的设计与开发进行研究,结合UML软件建模的方法,介绍了电子束焊接CAPP系统从需求获取到系统实现的全过程,使系统具有良好的拓展性。     

国外电子束焊接发展现状

目前国外电子束焊接发展现状有三大特点:一是电子束焊接主要在民用工业中应用;二是电子束焊接在厚板,大件和压力容器上的应用越来越多;三是非真空电子束焊接的发展已处于停滞状态,局部真空电子束焊接得到了人们的普遍重视。     

航天用滤网的真空电子束焊焊接工艺研究

介绍了真空电子束焊焊接技术的特点,阐述了航天用滤网的结构特点和材料特性,针对滤网材料的特点,采用了真空电子束焊接方法.文中对影响滤网焊接质量的因素进行了分析,详述了滤网真空电子束焊定位与夹紧工装的设计,探讨了影响滤网真空电子束焊焊接质量的焊接工艺参数.通过试验验证,得出了航天用滤网材料真空电子束焊接的合理焊接工艺参数组合.滤网真空电子束焊接工艺方法已在航天用滤网的焊接中广泛应用,对用于其他领域的折叠式滤网的焊接具有一定的借鉴和指导意义.     

航空发动机机匣缩比件双电子束焊温度场及变形研究

中介机匣在焊接过程中极易发生变形,从而影响零件质量及装配过程.为减少焊接变形,通常采用电子束焊进行连接,但常规的单电子束焊依然无法解决变形量大的问题.基于SYSWELD软件,采用单电子束相隔180°焊接、双电子束相隔180°焊接、双电子束相隔90°焊接三种焊接顺序,并进行相应的温度场、应力场和焊接变形的模拟分析,分析三...     

电子束焊接

电子束焊接是60年代发展起来的新工艺,是一种精度高、质量好、速度快的焊接方法,适于焊接各种高熔点、高合金、高强度材料。目前电子束焊接已达到进行工业生产的水平。特别是中真空和非真空电子束焊接的出现,大大扩展了电子束焊接的应用范围。因此,国外对电子束焊接十分重视,认为是自动化大生产中最有希望的焊接加工方法。     

超低真空度对电子束形状和焊接过程的影响

研究了超低真空度(133.32~1 333.22 Pa)内变化时,对加速电压为100 k V,束流为60~80 m A的电子束形状影响。为解决超低真空焊接和局部真空电子束焊接时,电子束严重散射问题,提出了氦气保护电子束的焊接方法,对无保护和氦气保护下真空度对电子束形状的影响进行试验测试,对电子束焊接过程进行了分析。同轴氦气保护电子束焊接获得了满意的焊接接头。     

异种材料真空电子束焊接研究现状分析

真空电子束焊接具有高能量密度、束斑直径和位置精确可控,焊接残余应力小,焊缝无污染等优点,因此,电子束焊接在异种材料连接领域的应用成为近年来研究的热点,并取得了大量的研究成果,部分已经在工业生产中得到了应用.由于电子束焊接属于熔化焊接,因此在异种金属连接中也存在冶金过程带来的困难.文中对异种材料的真空电子束焊接的研究现状进行了分析,对不同类型的异种材料接头真空电子束焊接中存在的问题和解决方法进行了总结,并提出了今后异种材料真空电子束焊接的研究重点.     

多束流电子束焊接对Ti6Al4V钛合金薄板变形的影响

多束流电子束焊是一种能够同时产生多个电子束流作为焊接热源的电子束焊接新技术,能够有效的减小焊接应力和变形。为了减小Ti6Al4V钛合金薄板焊接变形,本文提出了一种新型的多束流电子束焊接技术,除了熔化金属的主束流外,还包括两个对称分布的辅助束流用来焊后加热。分别用传统电子束焊和多束流电子束焊对1 mm厚的Ti6Al4V钛合金薄板进行焊接试验,试验表明,通过调节两个辅助束流的位置和能量分布,多束流电子束焊能够有效减小钛合金薄板的焊接变形。     

真空电子束焊CAPP系统的研究

采用面向对象编程技术开发实现了电子束焊接的工艺设计以及相关文档的编制、管理;以Oracle数据库为底层,建立了电子束焊接数据库,实现了电子束焊接工艺数据的存储和管理。系统确保了电子束焊接结构的质量和性能,缩短了确定焊接参数的周期,提高了工艺文档管理水平和效率。     

国内外电子束焊接技术研究现状

综述了电子束焊接技术的国内外研究发展动态。简述了电子束焊接基本原理及国内外研究者已取得的部分研究成果,并展望了异种材料电子束焊接技术的研究方向。     

1Cr13和ZG15Cr2Mo1异种钢真空电子束焊接实验研究

选用ZG1Cr13和ZG15Cr2Mo1两种不同铸钢材料,采用真空电子束焊接方法进行实验研究。结果表明:射线探伤检验,中压电子束焊接合格率优于高压电子束焊接;从焊缝宏观缺陷分析,中压电子束焊缝的缺陷数量和种类明显少于高压;从力学性能比较,中压比高压电子束焊接接头力学性能要好,尤其是冲击性能。     

高温合金电子束焊接温度场数值模拟

根据熔池边界准则应用有限元方法对高温合金电子束焊接温度场进行了数值模拟.通过线性插值、等效代换等方式估计材料高温参数,模拟材料状态变化.针对电子束焊接特有的钉头状焊缝及其穿透深度大的特点,采用高斯面热源与柱体热源组成的组合热源模型,对焊接温度场进行分析,模拟结果与实际焊缝取得了良好的一致.获得了一定工艺条件下高温合金电子束焊接温度场的分布特征及焊接过程热循环曲线,为优化电子束焊接工艺和电子束焊接残余应力研究提供了参考.     

SiC颗粒增强铝基复合材料的电子束焊接研究现状

综述SiC颗粒增强铝基复合材料电子束焊接的研究现状。在简要介绍电子束焊接原理的基础上,阐述目前该类材料在电子束焊接过程中存在的主要问题及相应的解决措施。对SiC颗粒增强铝基复合材料的电子束焊接数值模拟的未来研究发展动向进行了分析和展望。     

多束流电子束焊接对Ti6Al4V钛合金薄板变形的影响（英文）

多束流电子束焊是一种能够同时产生多个电子束流作为焊接热源的电子束焊接新技术,能够有效的减小焊接应力和变形。为了减小Ti6Al4V钛合金薄板焊接变形,提出了一种新型的多束流电子束焊接技术,除了熔化金属的主束流外,还包括2个对称分布的辅助束流用来焊后加热。分别用传统电子束焊和多束流电子束焊对1 mm厚的Ti6Al4V钛合金薄板进行焊接试验,试验表明,通过调节2个辅助束流的位置和能量分布,多束流电子束焊能够有效减小钛合金薄板的焊接变形。     

镁合金真空电子束深熔焊接及焊缝成形数值模拟

对10mmAZ61镁合金板材进行了真空电子束深熔焊接数值模拟研究.考虑到焊接过程中高温金属蒸气等离子体的热效应及真空电子束焊接"匙孔"深熔热效应特征,建立了高斯面热源与双椭球体热源复合的移动热源模型,采用数值模拟的方法研究了镁合金真空电子束焊接温度循环特征及不同焊接工艺对焊缝成形的影响.结果表明,建立的复合热源模型能够获得电子束深熔焊接的效果,并可模拟不同焊接工艺下的温度场分布与电子束热源作用下的焊缝成形,这也证明了该模型在AZ61镁合金电子束平板焊接的热效应模拟中有较好的适用性.     

TC4钛合金扫描电子束焊接温度场数值模拟

建立了TC4钛合金扫描电子束焊接三维温度场的数学模型.采用电子束光斑半径较大的焊接工艺,开展了椭圆扫描/无扫描电子束焊接的试验和数值模拟研究.模拟结果与试验结果吻合良好.结果表明,电子束扫描可使高温熔池的深度减小、宽度增加、提前进入稳态,并且显著降低熔池最高温度和冷却速度.对加速电压为60 kV、电子束流为10 mA、焊接速度为0.9 m/min的电子束焊接工艺,频率为500 Hz的电子束椭圆扫描可使熔池最高温度降低近1900K、冷却速度每秒降低近100 K.     

真空电子束深熔透焊接原理浅析

分析了真空电子束深熔透焊接机理,在电子束焊接能量分配传热模型的基础上,阐明了深熔透焊接的熔池流动行为和熔质密度分布情况,为燃气轮机压气机静叶环真空电子束焊接试验和实际生产提供了强有力的理论依据。