聚焦电流对电子束填丝焊接焊缝几何特征的影响

通常情况下,电子束焊接工艺研究时将聚焦电流作为焦点位置的主要表征参数.电子束填丝焊接时,通过改变聚焦电流,可以控制束流的焦点位置.不同的焦点位置决定了束流到达工件表面时的能量分布,直接影响到焊丝及母材的熔凝状况,进而对电子束填丝焊接焊缝截面几何形状具有重要影响.通过改变聚焦电流、其余参数不变,能够得到聚焦电流与焊缝截面形状、焊缝横截面面积、熔深、表面熔宽、半熔深处熔宽、余高等焊缝截面几何参量之间的关系,对优化电子束填丝焊接工艺参数具有积极参考意义.     

电子束聚焦特性对束流品质的影响研究

电子束聚焦特性是影响电子束焊接束流品质的主要因素之一,对焊缝质量影响较大。本文采用束流品质测量系统,在不锈钢材料上研究了不同聚焦特性下电子束能量密度分布及焦斑特性等束流品质特征,并采用金相显微镜对焊缝成形特性进行了表征。研究结果表明:在一定的电子束电流下,当束流在试件表面为表面聚焦状态时,电子束焦斑直径最小,平均束流密度最高,所得到的焊缝深度最大;随着束流在表面状态向上聚焦或下聚焦状态流散转变,电子束在工件表面焦斑直径增大,平均束流密度降低,焊深减小。     

电子束非穿透焊中束流品质对焊缝质量的影响

针对电子束非穿透焊接,通过工艺试验研究束流品质与焊缝内部质量之间的关系,发现影响非穿透焊中产生钉尖缺陷的主要因素是束流品质的下部宽度和峰值能量,并进行了理论分析。采用Design-Expert软件响应面分析法,建立束流品质与焊缝熔深之间的数学模型。     

电子束能量密度空间分布三维瞬态模拟及计算

电子束束流特性对焊缝成形影响至关重要,同时表征电子束焊机的制造品质.在单层电子束剖面能量模型分布的基础上构造整体电子束能量密度空间分布,基于OpenGL图形库对高速瞬态电子束流进行三维可视化仿真.设计了剖面能量密度等值线跟踪绘制算法.通过等值线数据对电子束流空间形态属性进行定量计算和分析.运用MarchingCubes算法.基于三角面片模式重构能量密度值的电子束空间形状,提出空间三维点的鼠标拾取原理并基于重构表面数据论述了关键算法,给出空间表面两点距离度量实现步骤.结果表明.研究内容为电子束束流特性提供定量化评价方法     

316不锈钢电子束焊接热处理复合接头组织及力学性能北大核心CSCD

通过调节扫描轨迹、束流数量、束流能量比、束流间距等参数,进行了316不锈钢电子束焊接同步预热/缓冷复合工艺研究,获得了成形良好的焊接接头。利用光学显微镜、材料试验机、扫描电子显微镜等测试分析了电子束焊接热处理复合接头的显微组织、显微硬度、拉伸性能、拉伸断口。结果表明,与常规电子束焊接相比,电子束焊接热处理复合接头焊缝区的析出相细小均匀,焊缝区及热影响区显的微硬度分布均匀,焊接热处理复合接头抗拉强度提高了6%;接头的微观断口具有韧性断裂特征,断口为典型韧窝断口;电子束焊接热处理复合加工有助于提高焊缝质量和焊缝的力学性能。     

316不锈钢电子束焊接热处理复合接头组织及力学性能

通过调节扫描轨迹、束流数量、束流能量比、束流间距等参数,进行了316不锈钢电子束焊接同步预热/缓冷复合工艺研究,获得了成形良好的焊接接头。利用光学显微镜、材料试验机、扫描电子显微镜等测试分析了电子束焊接热处理复合接头的显微组织、显微硬度、拉伸性能、拉伸断口。结果表明,与常规电子束焊接相比,电子束焊接热处理复合接头焊缝区的析出相细小均匀,焊缝区及热影响区显的微硬度分布均匀,焊接热处理复合接头抗拉强度提高了6%;接头的微观断口具有韧性断裂特征,断口为典型韧窝断口;电子束焊接热处理复合加工有助于提高焊缝质量和焊缝的力学性能。     

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。     

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。     

电子束增材制造TC4合金制备熔道特征的研究

本文利用电子束增材技术制备了TC4合金熔道,并改变了扫描速度,束流和离焦电流等工艺参数,研究工艺参数对熔道表面形貌以及特征尺寸(熔深,熔宽,熔高和润湿角)的影响。研究表明,随着扫描速度的降低和电子束电流的增加,电子束线性能量输出增加,熔道宽度和连续性均有所提高。当其它参数不变,随着扫描速度增加时,熔道变得不连续甚至有球化反应的产生。扫描速度、束流和离焦电流均对熔池有较大的影响,随着扫描速度的降低以及束流的增加,熔深、熔宽和熔高都在增加;离焦电流为3mA时而熔深和熔宽最大,润湿角最小;电子束电流不变,随着扫描速度的增加,润湿角先增加后降低,宽高比下降。     

2A14高强铝合金电子束焊接工艺优化及接头组织分析

通过正交试验和分析的方法研究了电子束焊接中主要工艺参数：电子束流、焊接速度、焦点位置、扫描图形、图形尺寸以及扫描频率对焊接接头熔深和熔宽的影响规律．结果表明,电子束流和焦点位置对接头熔深和熔宽的影响最为显著,其次为焊接速度,而束流扫描参数,如图形、尺寸和频率对熔深的影响相对较小．利用优化的电子束参数组合焊接得到成形和质...     

高强汽车大梁钢纵梁翼面开裂原因分析

为分析热轧高强汽车大梁钢纵梁成型过程中翼面开裂的原因,通过宏观观察,采用扫描电镜、金相、低倍检验等方法进行检测,并对开裂处的裂纹进行分析.结果 表明:纵梁翼面开裂的主要原因是翼面端部表面加工质量差,存在划伤和微裂纹,在连续辊压成型过程中翼面端部受到附加拉应力,在两者的共同作用下产生裂纹扩展从而引起纵梁翼面开裂.针对此种...     

Automatic electron beam alignment adjustment system and automatic filament current adjustment system for electron beam welder

Recently, the electron beam welders with high acceleration voltage (more than 100 kV) and high electrical power (more than 15 kW) have been reviewed the role of the high-energy electron beam density again, due to space or aircraft development or automobile industry desired high productivity and high accurate welding for saving energy. NEC group have supplied these electron beam welders. This time, the automatic alignment adjustment system of the electron beam orbit and the automatic adjustment system of filament current were developed and put to a practical use. As a result, the great effectiveness for the stability of welding quality was apparent.     

等离子束表面强化技术的研究进展

对等离子束表层合金化技术与激光技术特点和经济性进行了比较,综述了等离子束表面强化技术的基本原理、表面冶金技术、工艺方法和研究进展。与常规CO2激光技术相比等离子束表层合金化技术在技术上、涂层质量上、工艺适应性、生产成本上具有较明显的优势。对等离子束合金化的应用前景进行了展望。     

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.     

High-energy heavy ion beam annealing effect on ion beam synthesis of silicon carbide

Silicon carbide (SiC) is a superior material potentially replacing conventional silicon for high-power and high-frequency microelectronic applications. Ion beam synthesis (IBS) is a novel technique to produce large-area, high-quality and ready-to-use SiC crystals. The technique uses high-fluence carbon ion implantation in silicon wafers at elevated temperatures, followed by high-energy heavy ion beam annealing. This work focuses on studying effects from the ion beam annealing on crystallization of SiC from implanted carbon and matrix silicon. In the ion beam annealing experiments, heavy ion beams of iodine and xenon, the neighbors in the periodic table, with different energies to different fluences, I ions at 10, 20, and 30 MeV with 1-5 × 10¹² ions/cm², while Xe ions at 4 MeV with 5 × 10¹³ and 1 × 10¹⁴ ions/cm², bombarded C-ion in implanted Si at elevated temperatures. X-ray diffraction, Raman scattering, infrared spectroscopy were used to characterize the formation of SiC. Non-Rutherford backscattering and Rutherford backscattering spectrometry were used to analyze changes in the carbon depth profiles. The results from this study were compared with those previously reported in similar studies. The comparison showed that ion beam annealing could indeed induce crystallization of SiC, mainly depending on the single ion energy but not on the deposited areal density of the ion beam energy (the product of the ion energy and the fluence). The results demonstrate from an aspect that the electronic stopping plays the key role in the annealing.     

丝束位向关系对电子束填丝堆焊焊缝成形的影响

对5种不同丝束空间位向关系下的焊接稳定性及焊缝成形特点进行了研究.结果表明,丝束空间位向关系通过影响焊接过程热量分配及焊丝熔化过渡特性,进而影响焊缝成形.自熔焊、丝束分离及丝束部分相交时,焊接过程稳定,焊缝成形良好,而丝遮挡束与非接触过渡条件下焊接过程不稳定,焊缝成形较差.熔深从大到小规律为自熔焊,丝束分离,丝束部分相交,丝遮挡束,非接触过渡丝束关系;除非接触过渡下的熔宽最小之外,其它关系下熔宽相当;余高从高到低规律为非接触过渡丝束关系,丝遮挡束,丝束分离,丝束部分相交,自熔焊.     

钢侧偏束电子束焊接纯铝/Q235异种金属接头试验

采用钢侧偏束电子束焊接方法对铝/钢异种金属接头进行了连接,对接头组织和相组成进行了分析,并对接头抗拉强度进行了了测试.结果表明,钢侧结合良好,焊缝组织均匀,铝侧熔合区存在过渡层,其内有金属间化合物层存在.适当的钢侧偏束量能够提高接头强度,在文中试验范围内,在偏束量为0.5 mm时获得了相对最高的抗拉强度69 MPa.金属间化合层的存在弱化了接头强度,断裂呈脆性特征.     

电子束熔覆大面积均匀束斑设计及试验

文中利用角度等分和热作用等分原理,通过理论计算设计出投影波形束斑模型,该束斑模型具有扫描区域内能量均匀分布的特点.对所设计的投影波形进行离散化处理,利用最小二乘法对波形进行拟合,生成电子束设备数控系统能够识别的图形.针对常用的典型波形和理论计算的投影波形,分别在铌合金硅化物涂层上进行束斑波形均匀性试验.结果表明,投影波形熔覆处理区域在表面均匀性、表面平整性和表面颗粒均匀性等方面,均优于常用典型波形.     

多关节机器人驱动式锻压步进梁

介绍了锻压用步进梁发展所经历的3个阶段,通过分析每个阶段步进梁的动力来源、结构特点和局限性,提出了第4代步进梁,并分析了其优越性。第4代步进梁利用多关节机器人的三维空间自由轨迹和高定位精度的特点,通过机器人的运动来实现锻压工件精准步进。此外,对传统步进梁和多关节机器人步进梁的运动轨迹进行了分析,并设计了机器人驱动式步进梁的驱动梁的机械结构,同时利用数值模拟技术对驱动梁进行了结构分析。最后,通过试用样机验证了多关节机器人驱动式锻压步进梁良好的同步性、灵活性和适应性。