45CrNiMoVA钢真空电子束焊

针对焊接深度要求20mm的45CrNiMoVA钢进行了电子束焊接,对焊接工艺进行分析与讨论。利用金相分析、扫描电镜、断口分析等测试方法对45CrNiMoVA钢的焊缝形貌、组织、性能进行了研究,分析裂纹的成因和防止的措施,选择了合理的焊接工艺。试验结果表明,采用电子束焊接45CrNiMoVA钢具有很强的优势,能获得较高的力学性能,焊缝经表面着色探伤、力学性能、X射线探伤等检测,满足了设计的需要。     

数值计算模拟工艺参数对电子束焊接残余应力的影响

电子束焊接残余应力的实测需要花费大量成本,因此采用数值模拟其焊接残余应力的大小和分布具有重要意义.利用三维有限元分析程序,建立了TC4钛合金板电子束焊接温度场和残余应力场的有限元分析模型,着重分析了高压和中压两种工艺参数对其接头焊接残余应力的影响.旨在探讨不同工艺参数对电子束焊接过程的影响规律,从而优化工艺,降低成本.计算结果表明,采用中压参数焊接的电子束焊接接头残余应力的峰值比采用高压参数的接头残余应力峰值高;而且其残余应力分布更集中于焊接接头中段.     

壳段法兰局部真空电子束焊机的特点及使用

通过火箭壳段法兰专用局部真空电子束焊接设备的焊接试验，介绍了壳段法兰局部真空电子束焊机的组成、真空室工作原理和铝合金局部真空电子束焊接的一些工艺措施。     

ITER校正场线圈盒真空电子束焊接分析

校正场线圈是ITER大型超导磁体系统的重要组成部分,在线圈盒焊接过程中,若线圈盒内表面与对地绝缘接触部分的温度过高,将影响校正场线圈的超导绝缘性能。文中应用有限元焊接模拟软件SYSWELD对线圈盒的电子束焊接过程进行了数值模拟,利用双椭球热源与3D高斯热源的组合热源模拟真空电子束焊独有的钉形热源,得到了与实际较为相符的熔池形貌;确定了接触点上的温度分布,并分析其对校正场线圈的影响;同时,对比了不同线圈盒结构的温度场分布,从而得到能够保护对地绝缘的合理肩部尺寸。     

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.     

真空电子束焊接热源建模及功率密度分析

分析了真空电子束深熔焊接的热源作用形成钉状焊缝的特征,建立了峰值功率递增型旋转高斯体热源,即热源作用半径在深度方向呈高斯规律递减,热源功率密度在深度方向呈指数函数规律递增.利用该热源模型计算了聚焦状态和散焦状态下,真空电子束焊接特殊热效应的功率密度分布.结果表明,热源数学模型得到的功率密度分布规律符合理想状态下的电子束热源作用特征,可用于不同聚焦状态下的真空电子束焊接的热效应数值模拟研究.     

氦气保护超低真空电子束焊接束流散射及焊缝形貌分析

为了解决低真空和局部真空电子束焊接时,电子束严重散射而引起的熔深、熔宽降低和焊接过程不稳定的问题,文中研究了加速电压为100 kV,束流为60 mA,真空度在133.32 ~ 1 333.2 Pa变化时的电子束和焊缝形貌的变化规律,并提出了同轴氦气保护的焊接工艺方法. 结果表明,在进行低碳钢材料的焊接时,整个工艺过程稳定,得到了焊缝熔深为30 ~ 40 mm,大深宽比的电子束焊接接头.     

精密双工位高真空电子束焊机的研制

介绍了精密双工位电子束焊机的结构、主要技术指标、特点，着重叙述了新型设备的设计原理、特点及一些关键技术问题的解决方案。     

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.     

镁合金真空电子束焊接匙孔热效应数值模拟

分析了镁合金真空电子束焊接过程中的匙孔热效应特征,针对真空电子束焊接工艺建立了适用于镁合金焊接的复合热源模型.考虑到焊接过程中存在的高温金属蒸气等离子体及真空电子束焊接匙孔深熔效应特征,模型由高斯面热源和圆锥体热源复合而成,利用高斯面热源功率分配系数和圆锥体热源功率分配系数的不同取值,模拟电子束焊接的不同聚焦状态,并得到电子束聚焦状态与散焦状态下的焊接温度场变化,进而通过计算得到聚焦状态变化下的匙孔形状和焊缝成形.结果表明,模拟结果与其具有较好的一致性.     

真空电子束焊接气孔缺陷诱发及平衡机制分析

针对真空电子束焊接试验焊缝出现的气孔缺陷,从受力平衡的角度分析了气孔的诱发机制及热力学平衡机理,提出了熔池中气孔的最小半径生存条件. 结果表明,由气泡动力学的观点,加热面气化核心是诱发气泡的重要因素. 不满足最小半径生存条件的气泡不具备热力学平衡条件,因此是无法生存的,最终不能发展成为气孔. 对于产生于焊缝中部壁面的气泡的大小主要取决于气泡内的气体密度、表面张力以及气泡中气相成分的过热度. 其中,过热度不但是气泡稳定性的推动力,也是决定气泡大小的主要因素.     

先进材料与异种材料电子束焊接研究进展

电子束焊接是近年来飞速进步、蓬勃发展的一种先进连接技术,随着技术工艺的日益成熟,其在工业领域的竞争力也日渐增强,已为工业部门所广泛接受.文中综述了电子束焊接在高温钛合金、高温合金、难熔金属、金属间化合物等先进材料与各类互相固溶的、难以互溶的异种材料连接方面的研究现状,对国内外在焊接缺陷控制、焊接工艺优化、焊接机理研究等方面取得的典型研究成果进行了简要介绍,并从中概括总结了先进材料与异种材料电子束焊接的具体问题,归纳阐述了先进材料与异种材料电子束焊接中所采用的能量控制与冶金调控等特色技术方法.     

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。     

电子束焊接热效应对镁合金焊缝显微硬度的影响

研究了真空电子束焊接热效应对AZ91D和AZ31B镁合金焊缝显微硬度的影响机制,实验结果表明,真空电子束焊接热效应对AZ91D、AZ31B镁合金焊缝均有不同程度的强化作用。当焊接热输入较大时,影响AZ91D镁合金焊缝硬度的主要因素为因Mg元素烧损而产生的强化相变化,焊接热输入越大,焊缝中的Mg元素烧损增加,使Al元素含量(质量分数,下同)逐渐增加,从而在焊缝中生成了更多的强化β相,使焊缝硬度得到提高,产生的强化相越多,焊缝硬度相对越大;当焊接热输入较小时,影响AZ31B镁合金焊缝硬度的主要因素为焊后冷却速度,焊接热输入越小,焊后冷却速度越快,焊缝晶粒越细小,焊缝硬度相对越大。     

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。     

电子束焊接过程束流品质的调控技术

研究到达工件前的束流品质,束流品质的量化表征是通过基于二次电子的间接测量方式和基于能量密度测试传感器的直接测量方式相结合来实现。通过自动束流对心和矫形程序实现对束流品质偏移距离和形貌因子两个表征参数的调控,并使其达到最优。研究电压、束流、聚焦电流等电子束焊接工艺参数与束流的三维能量分布指标的内在联系。通过建立的二次方模型,利用Design-Expert软件优化(Optimization)模块不仅可以预测不同电参数作用下的四个表征参数的具体数值,而且能根据设定的四个表征参数推算出三个电控参数的优化方案,选择期望度最大的一组电控参数值作为调控的基本参数。在此基础上利用电子束能量直接测试系统,进行电控参数的微调,并实时监测四个三维特征参量的变化,直至达到调控的预定值。     

真空电子束钎焊工艺研究

探讨了真空电子束钎焊中,电子束束流、聚焦电流、加热时间等电子束钎焊工艺参数对钎料润湿性的影响及其规律,以及不同的电子束钎焊工艺参数对试件最高温度、加热速度、高温停留时间等温度场有关参数的影响作用。通过金相分析、扫描电镜和X射线能谱分析等手段,研究了BNi-2钎料钎焊不锈钢时的接头组织。     

VEBW技术生产特厚板的事故风险及其控制措施

特厚板广泛应用于工程领域,真空电子束焊接技术生产特厚板优势明显。真空电子束焊接生产特厚板的实验和生产实践,安全问题不容忽视。对特厚板的真空电子束焊生产系统的事故风险辨识与分析结果表明,机械伤害、电离辐射、起重伤害、触电、火灾及噪声是主要事故风险类型,对主要的事故风险类型进行预先危险性分析。将安全技术标准提出的原则具体化、不断提高设备本质生产水平等是特厚板真空电子束事故风险控制和事故预防的有效措施。     

真空电子束深熔焊接匙孔前沿蒸发传热分析模型

根据真空电子束焊接过程匙孔深熔效应的特点,建立简化的圆柱形匙孔物理模型.考虑到匙孔前沿的强烈蒸发现象,提出一种基于传热学理论的匙孔前沿气固界面传热分析模型.通过模型分析了AZ系列镁合金材料的主要金属元素Mg,Al,Zn和Mn在匙孔前沿的蒸发效应,以及匙孔半径变化对匙孔前沿气固界面处4种金属元素温度变化的影响.结果表明,...     

AlSi12CuMgNi铝合金的真空电子束焊接接头组织及性能

将AlSi12CuMgNi铝合金挤压铸造的活塞顶圈和锻造的活塞裙进行真空电子束焊接,对优化工艺条件下焊接接头的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,接头成形良好,没有明显的热影响区,焊缝狭窄;焊缝区域主要由细小的α-Al相、α+Si共晶体、初晶硅以及Mg2Si等强化相组成;焊缝中心组织为细小的等轴晶和树枝晶;熔合区组织主要为柱状晶。接头强度不低于挤压铸造母材,焊缝硬度高于母材;焊接接头的拉伸断口断面上分布大量撕裂棱和解理面,呈脆性断裂特征。