电子束焊

摘要： 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,分析三种焊接顺序对薄壁复杂结构焊接变形的影响。结果表明,单电子束焊接的不均匀温度场导致了较大的焊接变形;双电子束焊接的焊接温度场比单电子束焊接更有对称性,而且焊接变形更小。相隔180°与相隔90°相比,温度场分布与焊接变形更为均匀,因此,双电子束对称焊更适合焊接易变形的薄壁结构,研究结果为国内企业进行装备升级及双电子束焊研究提供了理论依据。

摘要： 为明确高熵合金焊接接头耐腐蚀行为,采用电子束方法对共晶双相AlCoCrFeNi_(2.1)高熵合金进行焊接,并运用电化学腐蚀方法研究了接头耐蚀性.结果表明,焊缝区域(FZ)自腐蚀电位相比母材(BM)提高0.16 V左右,耐蚀性增强,自腐蚀电流减小了一个数量级,腐蚀速率明显降低.焊接接头母材区域腐蚀坑呈纵深扩展趋势,而焊缝区域腐蚀坑呈横向扩展,并表现出明显的相选择性腐蚀现象.焊缝区域的晶粒细化显著,硬度升高,两相分布呈现密集的“网络”状,元素分布更加均匀,大角度晶界增加,这都增强了焊接接头的耐点蚀穿孔的能力.

摘要： 钛合金因其具有比强度高、耐腐蚀性能好和高温性能优良等特点,被广泛应用于航空航天、海洋装备等领域。近年来,随着对厚壁钛合金的需求不断提高,厚壁钛合金的焊接技术也展现出了巨大的应用价值。因此,本文综述了厚壁钛合金材料熔化焊接技术的研究进展,主要涵盖非熔化极气体保护焊、电子束焊和激光焊等,并对厚壁钛合金焊接技术的发展趋势进行了展望。

摘要： 以拖拉机传动系薄壁离合器毂焊合件为研究对象,通过设计专用插齿夹具、热处理夹具、合件压装夹具,严格控制从精车齿坯到焊接前的零件精度,并采用点焊后退磁,再进行电子束焊的工艺,完成了成品合件的焊接,解决了薄壁类零件的焊接变形控制难题,实现了批量生产。

摘要： Al-Zn-Mg-Cu系合金因具有优异的耐腐蚀性、高强度比等性能而被广泛地应用在各大领域。基于Al-Zn-Mg-Cu系合金的性能特点总结了其焊接难点,综合论述了Al-Zn-Mg-Cu系合金的焊接方式,并分析了各种焊接方式的优缺点。研究旨在协助工程师选择合适的焊接工艺并优化相应的焊接参数,降低成本、强化焊接质量和提高生产效率,从而推动铝合金焊接技术的发展,扩大其在海洋工程装备上的应用,进一步推动我国海洋事业的发展。

摘要： 为了研究TC4钛合金在不同焊接方法条件下的焊接性及接头性能,对TC4钛合金分别进行了氩弧焊、冷焊、激光焊、电子束焊以及电阻点焊试验,并对接头的强度、硬度、塑性、韧性、金相组织等进行了对比分析。试验结果显示,采用TA18焊丝,氩弧焊接头强度平均值为982.5 MPa,伸长率为7.5%,强度和塑性匹配良好;冷焊接头强度平均值974.5 MPa,焊缝区硬度低于热影响区,热影响区宽度0.7~1.0 mm,焊接变形改善明显;激光焊接头强度平均值956.5 MPa,伸长率达母材水平;电子束焊接头强度高于母材,塑性低于母材,热处理后接头强度升高,焊缝区存在金相组织的梯度分布;电阻点焊接头的熔核直径和抗剪力随焊接参数增大逐渐增大。研究表明,TC4钛合金具有良好的焊接性,在弧焊、束焊和电阻焊工艺下,焊接性良好,焊接接头金相组织合理,强度、塑性等力学性能指标匹配良好。

摘要： 空冷器制造过程中,大部分工作量集中在管束管箱的焊接,传统焊接工艺存在工序较多、焊接质量不高及效率低下、施焊环境不佳等缺点。针对厚壁镍基耐蚀合金Incoloy 825,采用国产真空电子束焊接设备进行了大量焊接试验,确定了Incoloy 825镍基耐蚀合金真空电子束焊最佳焊接工艺参数组合,获得了理想的焊接接头性能。在大量焊接试验和焊接工艺评定合格的基础上,进行了厚壁镍基耐蚀合金空冷器管箱模拟件电子束的焊接,证明电子束焊焊接工艺具有变形量小、无损检测合格率高等优点;后续生产实践表明,与传统需填充焊接材料的焊接方法(SMAW,SAW,GTAW)相比,电子束焊能够大大缩短制造周期、提高生产效率、降低生产成本。

摘要： 研究了Cu/Al/Cu层状金属复合材料的电子束焊,对焊接接头的表面成形、微观组织、力学性能进行分析。结果表明,采用电子束焊可以实现Cu/Al/Cu层状金属复合材料的有效连接。不同金属层焊缝宽度明显不同,铝层焊缝宽度最大,且铝层金属大量进入顶部和底部的铜层焊缝中。各层母材和焊缝界面均出现了IMCs层,铝层主要是Al_(2)Cu,铜层则主要是AlCu,Al_(2)Cu。在焊缝中心生成大量的块状Al_(2)Cu,均匀分布在α-Al和Al_(2)Cu组成的共晶组织基体中。接头抗拉强度为44 MPa,断口呈现明显的脆性断裂特征,拉伸断裂位置于显微硬度最高的焊缝中心区。

摘要： 某超强无钴马氏体时效不锈钢,峰值时效后抗拉强度可达1700MPa,具有优异的断裂韧性及良好的耐蚀性能.本研究对不同热处理状态下该超高强度马氏体时效不锈钢的钨极氩弧焊、电子束焊工艺进行了研究,获得了不同焊接工艺下焊缝的抗拉强度、冲击韧性、延伸率及金相组织等试验数据.制定了该钢的钨极氩弧焊、电子束焊最佳焊接工艺,并为估算该钢焊缝强度提供了可靠的数据支持.

摘要： 对TC11材质工艺试板进行工艺试验.按照对接坡口形式对试板进行电子束焊接,在试板上进行不同深度的机械挖排来模拟电子束焊接超差缺陷,然后对缺陷采用手工氩弧焊进行补焊,通过对焊后试板进行无损探伤和力学性能检测,最终确认补焊工艺参数合理.

摘要： 电子束由于具有较强的穿透能力而被广泛应用于大厚度板的焊接.但是由于电子束焊接焊缝附近及工件内部存在着非常大的温度梯度,其焊接残余应力能达到很高的数值,高值残余应力的存在会给载人舱球壳在使用过程中带来安全隐患.本文利用盲孔法结合逐层切削法对焊后残余应力进行了测量,采用有限元法对盲孔法应变释放系数进行了标定.结果表明,电子束焊接残余应力以纵向残余应力为主,横向残余应力数值较小,这为焊接过程中残余应力的控制及后续去应力过程提供了理论依据和参考.

摘要： 通过对高压涡轮导向器前支撑进行电子束焊接工艺试验,确定了一组有裕度的焊接工艺参数.采用该工艺参数焊接的零件通过目视、X光检测、荧光检测和金相检查,满足GE公司标准P8TF10要求,并且通过了GE公司的审批.

摘要： 航空发动机某薄壁短环机匣圆周方向分布二十余个电子束焊接结构异形凸台,机匣壁和凸台焊接接头焊接后均不再进行加工,零件对焊接质量及变形控制要求高.通过对影响焊缝焊接合格率和零件整体变形因素的分析,采取合理焊接工装设计、保证焊前装配质量和优化焊接工艺参数等措施,保证了焊缝质量,有效控制了多焊缝环形机匣焊接变形.

摘要： 本文利用电子束焊对Ti-6Al-4V的钛合金薄板进行对接焊.使用白光3D扫描仪分别对焊前和焊后的薄板试样进行扫描,把扫描得到的3D点云通过逆向校核软件GEOMAGIC Control进行处理,提取薄板试样焊接前后的精确形状,通过对形状数据的分析得到焊件的焊接变形数据.利用数值模拟软件ANSYS建立了薄板试样3D有限元模型,并使用堆叠高斯热源模拟电子束焊焊接热源,进行了3D温度、应力场分析,得到了试样的焊件的电子束焊变形结果.结果表明:堆叠高斯热源模拟得到的焊缝形状与实际焊缝形状十分吻合,3S有限元模拟得到的焊后变形结果与实际变形相比,误差在10％左右.

摘要： 通过56mm厚Ti80合金锻件电子束焊接试验,对焊接接头的组织结构和力学性能进行研究,结果表明:电子束焊接深潜器用56mmTi80合金,可以得到无缺陷的焊接接头.焊缝组织为马氏体α相和残余β相组成的网篮组织;熔合区界线明显,过热区十分窄;热影响区组织由初生α相、马氏体α目和B相组成.焊接接头各区域显微硬度值分布不均匀,由焊缝至母材显微硬度值逐渐下降.拉伸断裂发生在远离焊缝的母材处,接头抗拉强度为935.3MPa,大于母材的911.8MPa;焊缝冲击吸收功为36.3J,由焊缝至母材冲击吸收功值逐渐增大,接头各区域冲击断裂方式均为韧性断裂.

摘要： 针对30mm厚TA1工业纯钛试板开展电子束焊接试验,通过对接头横截面进行微观组织分析、显微硬度测量,以及对比分析母材和接头的拉伸与冲击性能,研究电子束焊对30mm厚TA1接头的性能影响.结果表明,30mnm厚TA1钛板焊接性能良好,电子束焊接使TA1焊缝金属强度增加,焊缝出现明显硬化现象,接头拉伸断口均位于远离焊缝的母材上.接头不同部位的显微硬度整体差别不大,电子束焊接头未出现明显软化现象.接头韧、塑性良好,即使在-60°C条件下也未出现低温脆性转变倾向.与母材相比,焊缝金属的一系列性能表现与电子束焊接过程中的热循环、TA1材料自身的传热特点以及在焊缝和HAZ形成的锯齿状α和针状α相有关.

摘要： 通过室温拉伸、显微硬度以及金相分析对Ti40钛合金电子束焊接接头的显微组织和性能进行了研究.试验结果表明,焊缝组织为分布着短棒状组织β′及β晶粒内部次生α相析出,熔合区无明显晶粒粗大.用电子束焊接Ti40钛合金可获得性能良好的焊接接头,虽然焊缝区有少量圆形气孔存在,但电子束焊焊后的Ti40阻燃钛合金的抗拉强度仍可达到923MPa,焊缝区的硬度高于母材最大值为376HV,断口呈现出脆性断裂与韧性断裂的混合特征.

摘要： 大型客机发动机高压压气机五、六级盘组件由两级压气机盘通过电子束焊接后组合加工而成.零件材料为Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo尚属首次加工,该零件结构复杂,没有相关加工经验可供借鉴参考.因此,需要通过自主攻关,解决各加工难点,控制零件变形,满足零件的加工要求.本文对由电子束焊接形成的大型客机发动机高压五六级盘组件研制加工过程进行了总结.针对该新材料、高精度零件首次加工中出现的问题及解决方案进行整理,为以后类似结构零件的研制加工及变形控制积累了经验.

摘要： 随着新材料的发展,高温合金在航空发动机、航天运载火箭、飞航导弹等领域都有广泛的应用,而焊接技术是连接高温合金材料的有效途径.本文重点论述高温合金的氩弧焊、电子束焊、激光焊、等离子焊、扩散焊、摩擦焊、钎焊等焊接方法、研究现状及其应用.

摘要： 采用不同扫描束流和扫描时间对TC4钛合金厚板电子束接头进行了局部热处理,研究了电子束局部热处理扫描束流和扫描时间对钛合金电子束焊接接头宏观形貌、显微组织以及显微硬度的影响.结果表明,改变扫描束流和扫描时间,熔深都会增加,由于本实验焊接试样全部溶透,因而深宽比依次减小.扫描束流和扫描时间对扫描区内的母材组织没有影响.不同扫描束流及扫描时间下接头显微组织特征明显.不同扫描束流以及扫描时间,都能使接头焊缝及热影响区硬度分布平稳且在一定值之间波动.扫描时间为200s时焊缝中心硬度降到370HV左右;扫描时间为600s时沿焊缝垂直方向显微硬度出现较大跳动.

摘要： 本公开提供用于对入射的电子束的尺寸进行调节的电子束控制装置和方法、电子束成像模块、电子束检测设备。所提供的用于对入射的电子束的尺寸进行调节的电子束控制装置包括光阑件，所述光阑件具备多个间隔开布置的光阑孔，所述多个光阑孔中的每个光阑孔在所述光阑件上的位置被确定成与入射的电子束的多个不同的半张角和与电子束的不同尺寸对应，并且每个光阑孔的大小被确定成足以通过具备对应尺寸的所述电子束，由此入射的电子束的尺寸能够通过所述电子束移位至所述多个光阑孔中的选定光阑孔来调节。

摘要： 本发明公开了一种电子束出射窗口部件、电子束产生装置及电子束产生系统，电子束出射窗口部件包括：支撑片，所述支撑片形成有一出射开口；以及，位于所述支撑片一侧表面、且覆盖所述出射开口的非金属薄膜，其中，所述非金属薄膜为单个薄膜层或多个薄膜层的叠加层，且所述薄膜层为金刚石薄膜层、掺硼的金刚石薄膜层、石墨烯薄膜层或氮化硼薄膜层。由上述内容可知，在工作过程中电子束通过出射开口、并经过非金属薄膜后传输至工作环境中，其中，通过将非金属薄膜设置为电子束出射的窗口薄膜，进而减少了电子束在窗口薄膜上能量的沉积，改善了窗口薄膜发生形变甚至断裂的问题，保证电子束产生装置及系统的工作稳定性高。

摘要： 本发明公开了一种电子束扫描控制系统及与其配套使用的电子束加速电源和电子束熔炼炉，本发明的电子束扫描控制系统包括正交振荡器、用于将正弦波变换为梯形波的两个梯形波变换模块、满幅发生模块、两个功率放大器和线圈组，两个梯形波变换模块分别连接在正交振荡器的输出端；满幅发生模块的两个输入端分别连接有一个满幅选择开关；两个功率放大器的输入端分别连接有一个扫描选择开关。本发明的电子束扫描控制系统采用恒定频率，并通过改变信号的电压幅度来改变扫描幅度，并通过改变信号的波形来实现电子束的扫描方式，使得电子束扫描的稳定性高、可靠性高，同时也扩展了电子束的功能和使用范围。

摘要： 在电子束记录装置的记录之前进行的射束位置变动的测定时，能够进行稳定且准确的变动量的测定。在记录之前测定射束点(Ep)的位置变动的测定装置(10)，具备：刀口(11)，其配置在射束点(Ep)的照射位置；检测单元(法拉第杯(12)等)，其检测通过刀口(11)照射的电子束(E)；滤波器单元(高截止滤波器(14)等)，其从该检测单元的输出中除去测定对象的变动频率成分；以及控制单元(15)，其根据该滤波器单元的输出，控制电子束(E)的基准位置，使得射束点(Ep)的中心位于刀口(11)的末端位置，测定装置(10)根据射束点(Ep)的中心从刀口(11)的末端偏离时的检测单元的输出变化，测定射束点(Ep)的位置变动。

摘要： 本公开提供用于对入射的电子束的尺寸进行调节的电子束控制装置和方法、电子束成像模块、电子束检测设备。所提供的用于对入射的电子束的尺寸进行调节的电子束控制装置包括光阑件，所述光阑件具备多个间隔开布置的光阑孔，所述多个光阑孔中的每个光阑孔在所述光阑件上的位置被确定成与入射的电子束的多个不同的半张角和与电子束的不同尺寸对应，并且每个光阑孔的大小被确定成足以通过具备对应尺寸的所述电子束，由此入射的电子束的尺寸能够通过所述电子束移位至所述多个光阑孔中的选定光阑孔来调节。

摘要： 本实用新型提供一种用于电子束焊的电子束回收保护装置，包括一焊接夹具，在焊接夹具夹持零件易被电子束击穿的部位设置有电子束采集板，采集板通过导线连接一个接地的电流表，焊接夹具中用于夹持定位零件的定位环设置为可拆卸式。该装置可实现零件加工的过程控制，回收穿过零件的电子束从而保护采集板和焊接夹具基体，夹持定位零件的定位环设计为可快速拆卸更换形式，增加了焊接夹具的通用性。

摘要： 本实用新型公开了一种用于电子束焊前束斑优化的检测装置，包括无级升降装置和包裹钨块的散热块，无级升降装置包括支架和夹紧装置，夹紧装置的一端设有第一夹口，用于连接支架；夹紧装置的另一端设有第二夹口，用于连接散热块。本实用新型叙述用于电子束焊前束斑优化的检测装置能够进行辅助电子束焊前束斑优化的工作，避免在实际工件上做束斑校准工作，不然会对实际产品件表面造成损伤，具有操作便捷、检测准确、校准效果好的优点。

摘要： 一种含束等离子体的陶瓷电子束熔化焊装置。属于陶瓷材料的真空电子束焊接领域。聚四氟乙烯垫二、阳极法兰、水冷套、放电阳极、聚四氟乙烯垫三、电子加速电极、聚四氟乙烯垫四及束等离子体筒依次固接并设置在真空室内，聚四氟乙烯垫二与真空室内上端固接，气体环固定在束等离子体筒内，磁场线圈固定在水冷套上，聚四氟乙烯垫一固定在真空室外上端并与聚四氟乙烯垫二相对应，聚四氟乙烯垫一与阴极法兰固接，空心阴极固定穿入阴极法兰内，真空泵组与真空室相通，陶瓷工件设置在束等离子体筒下方；阴极法兰与放电阳极连接放电电源阴阳极，放电阳极与电子加速电极连接加速电源阴阳极，陶瓷工件连接加速电源阳极。该装置用于陶瓷工件的电子束熔化焊。

摘要： 本实用新型公开了一种用于横焊工艺的电子束焊试焊夹具及设备，属于焊接技术领域，试焊夹具包括底座，所述底座连接有中心轴；所述中心轴上连接有中心凸轮；所述底座上设有若干滑块，所述滑块通过传动销与中心凸轮连接，中心凸轮旋转可带动滑块滑动；所述滑块上设有若干安装槽；所述安装槽与试焊件连接。本实用新型可实现一种试焊夹具满足多种工件试焊的要求，解决现有技术中由于每种工件都需要单独设计专用的夹具和专用试焊件，试焊件体积较大，导致试焊夹具通用性低、成本较高的问题，是焊接技术领域的先进型技术。

摘要： 本实用新型提供了一种用于电子束焊的通用型试焊夹具，包括底座、导套与托盘，底座上沿轴向方向设有第一安装孔，底座的外周面上沿径向方向设有多个第一连接孔；导套沿轴向套设于第一安装孔内，所述导套的外周面上沿径向方向设有安装槽，所述安装槽的宽度与第一安装孔的直径相同，第一安装孔与安装槽通过连接杆连接；托盘设于导套远离底座的一端上，托盘远离底座一侧的表面上，沿两个不同直径的圆周面上间隔设有多组深度不同的凹槽，每组凹槽的宽度与深度相同且中心线同轴，托盘中心处设有第四安装孔，第四安装孔的径向长度与导套的径向长度相同，通过调整导套与底座之间的距离实现托盘与电子束线的距离。