一种新型航空液冷机架电子束焊工艺

文中以我国某新型结构航空液冷机架为研究对象,基于其内嵌式液冷流道结构,为满足焊接熔深与流道清洁度相匹配的技术要求,分别进行了电子束焊接头锁底搭边尺寸验证与焊接工艺参数优化试验。结果表明：其盖板与基板的搭接尺寸对于焊缝背面焊瘤的飞溅现象有着明显的影响,当电子束焊焊缝的锁底搭边尺寸控制在1.5 mm及以上时,可保证焊缝背面无多余物渗漏至流道侧壁,同时,采用电子束上聚焦的方式,当电子束流为15 mA且盖板一次焊接成形时,可获得全熔透的焊缝,此时焊缝成形良好,无表面裂纹、咬边、未熔合等焊接缺陷。本次工艺研究可为我国同结构类型液冷产品的电子束焊提供技术参考。     

航空发动机异种材料薄壁管的电子束焊工艺

针对航空发动机管前段电子束焊接需求,开展异种不锈钢电子束焊工艺性、工艺参数优化和焊缝力学性能的研究,并在此基础上进行了管前段电子束焊工艺的研究及其工程应用。实践表明:针对这类异种不锈钢薄壁管零件,电子束焊工艺性良好,力学性能达到母材水平,采用的刚性固定焊接工装、低热输入的焊接参数,能够有效控制焊接变形,符合设计图和工艺条件的要求。     

TB8钛合金板材的焊接性

采用电子束焊和氩弧焊两种焊接工艺研究了TB8(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)钛合金厚度为1.5 mm板材的焊接性以及焊后热处理.焊接接头显微组织与室温力学性能测试结果表明,TB8钛合金板材具有良好的焊接性,采用电子束焊和氩弧焊可形成全熔透焊缝.电子束焊接工艺与氩弧焊焊接工艺相比,焊接接头的力学性能更好.     

Ta-W12的真空电子束焊接工艺研究及缺陷分析

研究了真空电子束焊Ta—W12时接头力学性能及焊缝区的金相组织；探讨了电子束焊接Ta—W12时在焊缝中产生的焊接缺陷主要是气孔，同时分析了气孔的成因和防止措施。结果表明，在采取一定的焊接工艺措施后，接头中的气孔等缺陷可得到很好地控制，同时也能保证一定的力学性能强度，可以满足设计使用要求。     

电子束横焊3mm纯铌板的熔池形态

在电子束平焊全熔透情况下,超导腔焊缝正面在反冲压力作用下易发生未焊满及塌陷等缺陷。采用合适的电子束横焊工艺参数,得到了符合工艺要求的正面余高焊缝。并且建立了3 mm厚的高纯铌板横焊过程的二维模型,针对不同的焊接参数分别设计了不同尺寸和形状的熔池,结合VOF算法,模拟焊接熔池里液态金属自由表面存在状态,得到了不同焊接参数下熔池的演变过程。实验结果显示,焊接熔宽随焊接线能量的升高而增大,数值模拟与实验结果较吻合。     

电子束焊在自动变速箱零部件中的应用

文中针对在自动变速箱中应用电子束焊,从工艺、设计、焊接质量等方面进行分析,研究了自动变速箱焊接零件的特点及工艺难点,提出自动变速箱薄壁零件焊接形态要求,利用调整电子束焊机聚焦位置来获得合适的深宽比,从而获得高强度焊缝。     

尾桨轴模拟件电子束焊缝裂纹分析

9310钢制尾桨轴模拟件电子束焊试验件进行疲劳试验时,偏向尾桨轴模拟件一侧出现裂纹。采用磁粉检测、断口分析、金相组织分析、显微硬度测试和材料化学成分分析等方法对其失效原因进行了分析。结果表明：尾桨轴模拟件裂纹性质为疲劳开裂,裂纹源起始于电子束焊环缝起焊收尾搭接处的气孔缺陷处;改善电子束焊的工艺设计,加强工艺控制可有效预防焊缝气孔的产生,同时合理运用X射线、超声等无损检测技术手段,并加强对焊缝处的无损检测可提高焊接结构的可靠性。     

小束流电子束焊焊缝黑边问题的研究与探讨

为了得到均匀、光滑、不带有黑色边缘的电子束焊焊缝,文中提出了特定的焊接工艺和在真空电子束焊接中如何降低金属蒸汽反镀工件表面的建议,以获得高质量等级的焊缝,同时节省二次加工成本,提高生产效率。以同一直径和壁厚下的316L不锈钢管型产品进行焊接试验,在不同高度聚焦焊接和表面修复工艺下,获得了高质量等级焊缝。研究结果表明,在小束流高速焊接中,上、下聚焦焊接焊缝熔宽比表面聚焦的大,而表面聚焦焊接获得的熔深大于其他2种方法。真空电子束焊接焊缝两边的黑色物质并不是金属氧化物,而是金属蒸汽镀在低温表面而形成的蒸镀膜。试验中发现,采用高温驱散法或扫描修饰工艺可以解决小束流电子束焊焊缝边缘发黑问题。     

着色渗透检测在电子束焊接件上的应用

介绍着色渗透探伤法检测电子束焊焊缝表面裂纹的可行性，结合渗透探伤理论制定了电子束焊接齿圈规范性的渗透检测程序，实践证明该工艺方法在现场能够可靠、准确、有效地检测出电子束焊焊接缺陷。     

某型号柱塞产品手工钨极氩弧焊改真空电子束焊工艺试验

在现阶段实际生产中,某型号柱塞产品焊接件采用手工钨极氩弧焊焊接工艺,该焊接工艺容易造成零件焊缝部位产生气孔、针眼等潜在缺陷的风险,继而影响该零件后续工序的加工质量。通过真空电子束焊工艺试验表明:真空电子束焊工艺可在很大程度上改善焊接质量,减少类似缺陷现象的发生,真空电子束焊工艺可以替代手工钨极氩弧焊工艺进行某型号柱塞产品的焊接。     

压气机径向扩散器电子束焊焊缝偏移问题研究

针对某压气机径向扩散器电子束焊工艺中出现的焊缝偏移现象,通过排查电子束垂直度、确认零件尺寸、分析焊缝偏移规律、排查磁场影响等方法,应用高斯计测量、合金成分分析和金相高倍观察,最终确认电子束焊焊缝偏移是由于304不锈钢焊接夹具材料中存在的少量形变马氏体组织被磁化产生的剩磁引起的。并通过制订多项控制措施,消除了剩磁的影响,最终解决了电子束焊焊缝偏移的问题,保证了电子束焊焊缝的质量。     

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.     

金属铪电子束焊接几何缺陷控制工艺

针对铪开展了电子束焊接研究,发现在焊缝表面存在凹陷及内部存在钉尖的几何缺陷,分析了焊缝表面凹陷及飞溅的成因,认为焊缝间隙是导致焊缝凹陷的主要原因。通过控制零部件组装配合量解决了焊缝凹陷过大的问题,明显控制了飞溅,进一步通过改进清洗工艺彻底消除了飞溅缺陷。对焊缝内部的钉尖及根部气孔的成因进行了机理分析,认为电子束焊焊缝的成形机制及锁底焊缝结构是导致内部缺陷产生的主要原因。通过试验得到了聚焦电流对焊缝根部钉尖尺寸的影响规律,采用上聚焦的方式焊接可以使钉尖得到有效的控制,再通过引入圆波扫描电子束焊接彻底解决了钉尖及根部气孔缺陷。焊后对焊缝进行了表面检验、渗透检验、金相检验、腐蚀性能试验等,各项检测指标均满足要求。     

半封闭管类零件电子束焊缝缺陷修补

针对起落架半封闭管类零件多采用真空电子束焊接,该类零件均为深盲孔环缝焊接,传统手工焊返修缺陷影响焊缝力学性能。通过重新找准原焊缝中心,制作工艺垫环,合理地进行装配,采用原参数电子束焊重熔焊缝的方法,可修补半封闭管类零件电子束焊缝缺陷。在保证材料厚度不变的情况下,重熔焊缝后熔宽、余高与原焊缝的基本相当,仅会再次产生横向收缩。     

电子束焊接Ti-60高温钛合金的适用性

通过分析Ti-60高温钛合金电子束对接焊接头的微观组织和力学性能,以及焊后热处理对Ti - 60接头高温拉伸与持久性能的影响,研究了电子束焊接高温钛合金的适用性.采用所选择的电子束焊工艺焊接高温钛合金,焊缝成形好,表面缺陷少.分别进行了Ti -60焊接接头的室温、550℃高温拉伸力学性能检测,并且针对高温钛合金电子束焊接接头中易出现针状α '相的现象,采用双重热处理工艺,改善接头性能.结果表明:电子束焊接高温钛合金,焊接适用性好,焊后双重热处理方法能够有效减少焊缝中针状α'相的存在,使得高温钛合金接头的高温拉伸力学性能与持久性能显著提高.     

30CrMoV9钢真空电子束焊接

针对28 mm厚30CrMoV9钢进行真空电子束焊接,通过焊前预热、焊后缓冷来避免焊缝焊接气孔、裂纹的产生。焊接接头的组织、性能试验结果表明,通过选择合理的焊接工艺参数,采用真空电子束焊接30CrMoV9钢能够获得良好的力学性能。     

钼及钼合金焊接技术研究现状

综述了钼及铝合金在电阻焊、钨极氩弧焊、激光焊、电子束焊及搅拌摩擦焊方面国内外的研究现状.电阻焊主要用于焊接钼丝;激光焊能解决电阻焊很难解决的问题,适合焊接精细的电真空器件;电子束焊接能量密度极高,熔深大、焊缝窄、热影响区小、焊接工艺参数容易精确控制、重复性和稳定性好,它不仅能够焊接精密结构件,而且能焊接大厚度的钼及钼合金,是比较理想的方法;搅拌摩擦焊作为固相连接技术也有其独特的优势,是今后研究方向.     

电子束焊-钎焊复合焊T形接头组织性能分析

实现了TA15钛合金T形接头的电子束焊-钎焊复合焊接.采用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射分析仪等测试手段,对接头的微观组织形貌、元素成分分布和界面反应产物等进行分析研究.并分别对复合焊接头和电子束焊接头的弯曲性能进行了比较分析.结果表明,在适当的工艺条件下,可以实现TA15钛合金T形接头的电子束-钎焊复合焊接.在电子束焊缝和钎焊缝的界面处存在Cu,Ni元素的扩散和界面反应.复合焊接头的塑性要优于电子束焊,其所承受的最大压强略低于电子束焊.     

角焊缝焊接质量的控制

分析角焊缝生产中存在的工艺设计和焊接操作问题及其产生原因,介绍不同尺寸焊脚的角焊缝焊接操作工艺,角焊缝焊脚、角焊缝长度及角焊缝类型的设计原则和经验,指出角焊缝焊脚设计时的注意事项。对控制角焊缝质量具有较好的指导及借鉴作用。     

TC4钛合金焊接接头中压电子束局部热处理技术

电子束局部热处理技术是对整体热处理的一种有益补充,针对TC4钛合金进行中压电子束局部热处理研究。电子束局部热处理后TC4钛合金接头的组织形态与电子束焊态基本相同,但焊缝区的晶粒组织略有细化,焊缝区显微硬度也得到了改善,电子束局部热处理后焊接接头的拉伸力学性能均高于焊态。优化的电子束局部热处理工艺完全可以使TC4钛合金接头的组织力学性能超过焊态。