纯铝电子束焊显微组织和力学性能

针对应用越来越广泛的纯铝焊接质量、接头性能及生产率提出的新要求,通过金相分析、力学性能试验,研究了纯铝A199.60电子束焊接头的显微组织和力学性能.结果表明,纯铝焊缝主要是柱状晶,焊缝中心组织为细小的等轴晶;同时,电子束焊接头产生软化现象,其强度有所降低,但塑性得到了提高,综合性能得到了一定程度的改善.     

复杂结构电子束焊缝超声无损评价

采用超声C扫描成像方法检测了复杂结构电子束焊缝.根据这类焊接结构的特点,采用模拟试件,代替真实试件,简化了试验条件.着重分析了大深宽比工件内超声的传播特性,在此基础上,经反复试验研制了聚焦效果较好的声透镜,将声透镜应用于平探头上进行检测试验,为了验证检测结果的可靠性,对试件上典型位置进行了破坏性试验分析.结果表明:自制探头的检测灵敏度较高,超声检测结果与界面缺陷分布情况具有较好的一致性,说明超声C扫描成像检测方法是电子束焊缝质量评价的有效手段.     

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。     

电子束快速成形制备TC4合金的组织和拉伸性能分析

针对电子束快速成形(EBRM)钛合金的组织特点,采用OM、SEM、XRD和TEM等实验手段,分析了EBRM制备TC4合金的微观组织和织构对其拉伸性能的影响规律。结果表明:TC4合金存在着平行于沉积方向的β柱状晶,且柱状晶的宽度随着沉积高度的增加,初始时迅速增加,之后增加的趋势变缓。由于沉积过程中循环的热作用,柱状晶内α片尺寸随着沉积高度的增加而减小。合金存在典型的转变α相织构。微观结构的梯度变化也导致了合金在不同位置的拉伸性能差异。随着X方向拉伸试样位置的升高,合金的屈服强度没有明显的变化,但抗拉强度有所提升;合金的塑性呈现上升的趋势。在合金底部,距离基板10和20 mm处的拉伸试样具有相近的加工硬化指数,低于合金中间的拉伸试样,而合金顶端拉伸试样的加工硬化指数较高。此外,合金还具有拉伸性能的各向异性,45°方向拉伸试样的强度高于X方向和Z方向的拉伸试样,同时Z方向拉伸试样的强度最低,这种强度各向异性主要归因于合金的转变α相织构。     

数控型高真空电子束焊机的设计

介绍了数控型高真空电子束焊机的基本组成及工作原理，对电子束焊机的控制原理和作用进行了分析，提出用可编程逻辑控制器对电子束焊机进行整机逻辑控制，计算机对工作台实现CNC控制，根据焊机的技术要求，设计了PLC的控制软件和计算机的CNC软件、计算机和PLC之间的通信接口电路，并对焊机的工作过程及软件设计进行了详细地说明。设备运行表明：焊机的控制系统硬、软件功能完善、工作可靠、设计合理，满足生产工艺的需要。     

工艺参数对钼-铌合金单晶制备的影响

主要讨论了熔炼室真空度,钼-铌合金原料棒化学成分和尺寸规格,熔炼速度,搅拌速度等对单晶制备的影响。试验结果表明,熔炼室残余压力值低于3.0×10-2Pa时,区熔过程能稳定制备出钼-铌合金单晶。高温真空烧结钼-铌合金烧结条由于C、O等杂质含量过高,区域熔炼时放气严重,极大地破坏了熔炼室高真空而未能直接生长制备出单晶,但经两次电子束熔炼获得的Ф12mm￣Ф17mm原料棒C含量降为63×10-6,O含量仅为14×10-6,区熔时熔炼室真空度较高,能稳定地生长制备出Ф31mm×735mm的大尺寸钼-铌合金单晶,而直径超过Ф18mm或小于Ф11mm原料棒则未能获得钼-铌合金单晶。此外,熔炼速度和搅拌速度也是非常关键的工艺参数。本试验得出,原料棒在熔炼速度为0.4￣4.0mm/min,搅拌速度为1.0～20r/min的条件下能稳定制备出高质量钼-铌合金单晶。     

电子束焊接在阀门阀体制造中的应用

通过分析锻焊闸阀阀体环缝焊接产品模拟件的工艺特点,采用真空电子束焊接,选用SA106B,规格为φ404 mm×73 mm的大口径钢管来模拟锻焊闸阀的产品试样,确定合理的焊接工艺参数,试验获得了高质量的焊接接头,为阀门阀体以及大厚度产品电子束焊接积累了经验.     

用EB-PVD法制备Ti-Al/Nb层板复合材料的研究

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了0.2 mm厚由24层Ti-Al和23层Nb交替叠加而成的Ti-Al/Nb层板复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对其物相组成和断口形貌等与Ti-Al单层材料进行了对比分析.结果表明,Ti-Al/Nb层板复合材料的界面明晰,层间距约为8 μm;Ti-Al层由γ相和τ相组成,其成分呈梯度变化,且平均成分与原始铸锭的成分偏差较大,但未发现Ti-Al单层材料中看到的分层现象;Ti-Al/Nb层板复合材料具有比Ti-Al单层材料更好的韧性.     

焊接检验及其设备

用于焊缝检测的比色图像偏心算法，检验电阻点焊接头的热-磁方法[俄],电子束焊接时检测电子束能量沿其截面分布密度的自动化系统[俄]，成型标准椭圆封头拼接焊缝的焦距选择和搭接标记安放位置探讨，     

Residual stress analysis of 7075 aluminum alloy after vacuum electron beam welding

The residual stresses distribution of 7075 aluminum alloy in vacuum electron beam welding joint was numerically simulated using nonlinear finite element method. The result shows that the longitudinal residual stress is tension stress along weld center and the stress peak value appears in the middle of the welded seam; the transversal residual stress is compression stress ; the residual stress in thickness direction is very small.