铝-钢异种金属电子束扫描焊接接头力学性能分析

针对2mm厚的3A21防锈铝合金和3 mm厚的304不锈钢采用对接的方式进行了不等厚板电子束扫描焊接。通过拉伸试验机、维氏硬度测试仪和扫描电镜等设备对接头的力学性能和断口形貌进行了测试和分析。结果表明:在合适的工艺下铝-钢异种金属电子束扫描焊接接头成形良好,无气孔、裂纹等缺陷;电子束流和电子束偏移距离对接头的力学性能有较大的影响,接头力学性能最大可达112.6 MPa,接近铝母材的87%。焊接接头由钢侧熔化区、铝-钢界面连接区和铝侧熔化区三部分组成,铝-钢界面连接区主要由脆硬的Fe-Al金属间化合物组成,是接头的薄弱环节。硬度的分布与接头的形貌有关,铝-钢界面连接区的硬度最大,铝侧和钢侧熔化区的硬度都分别要比铝母材和钢母材的硬度高,接头的断裂方式为韧脆混合型断裂。

电子束扫描焊接与焊缝凝固组织及性能的关系

电子束扫描焊接作为一种细化晶粒的焊接方法,对于不同的材料,有不同的细化效果。采用T-250马氏体时效钢为试验材料,初步研究了电子束扫描焊接对焊缝凝固组织、元素偏析及其对焊接接头强度和缺口冲击韧度的影响。并分析了电子束扫描焊接对断口形貌的影响。结果表明,采用电子束扫描焊接后,焊缝凝固组织细化、元素偏析降低;焊接接头强度和缺口冲击韧度提高。

基于PCI-1721电子束磁扫描焊接的软件设计

基于高速模拟量输出板卡PCI-1721,运用Delphi 2007设计开发了电子束扫描路径的编程焊接软件。该软件仿照CNC的G指令,编辑电子束扫描路径代码,通过G代码进行电子束磁扫描焊接,避免了进行电子束磁扫描焊接时,不同焊缝曲线需要编写不同软件的弊端。应用分析表明,该软件通过G指令编程能够进行平面焊缝曲线的电子束磁扫描焊接。

300MW燃料组件上管座电子束焊接成型缺陷的控制

研究了300MW燃料组件上管座电子束焊接成型缺陷的控制方法。通过调整电子束焊接扫描参数(波形、频率、振幅),对比不同扫描参数下的焊缝成型及金相结果,以优化电子束焊接成型参数、控制成型缺陷。结果表明,采用双余弦波形、小振幅(VX=VY=2mV)和频率200 Hz的扫描参数进行焊接,可有效地控制气孔、飞溅、咬边等缺陷,减小焊缝熔深起伏,提高了焊缝质量。

航空发动机机匣焊接模拟与残余应力控制

利用有限元软件SYSWELD模拟航空发动机机匣部件的焊接过程和焊后局部热处理过程,研究焊后局部热处理对焊接残余应力的影响。结果表明:复合热源模型"双椭球热源+3D高斯体热源"模拟出的椭圆波扫描电子束焊的熔池形貌和试验结果十分吻合;椭圆波扫描电子束焊温度峰值为2543℃,超过材料熔点,热处理温度峰值为1200℃,达到材料相变点;焊后局部热处理过程可使机匣的残余应力显著降低。

基于Visual Basic 6.0的焊缝曲线离散软件设计

针对磁扫描电子束焊接方法中,手工计算焊缝曲线离散点坐标效率低、计算结果不准确等问题,利用Visual Basic 6.0开发了焊缝曲线离散软件,实现了焊缝曲线的快速离散,快速绘制焊缝曲线离散图,并能实现txt文本输出离散点坐标值。研究结果和应用分析表明,基于Visual Basic 6.0所设计的焊缝曲线离散软件界面友好、计算结果准确,软件达到工程使用要求,所采用的方法和技术对开发其他焊接专用软件具有一定的参考价值。

钛合金焊缝金属在酸性硫酸铜溶液中的阳极极化行为

针对钛焊区优先腐蚀问题，研究了电子束扫描焊接对钛合金焊缝金属在酸性硫酸铜溶液中阳极极化行为的影响结果表明，通过改变电子柬扫描频率控制焊缝金属凝固组织形态及尺寸，从而控制了焊缝金属的阳极极化行为找出了焊缝金属与母材相同的阳极极化曲线的最佳匹配；提出了通过控制焊接凝固结晶。

Control on Electron Beam Scanning Track

In order to use electron beam as a movable welding heat source and whose energy distribution along its moving trace can be controlled, a method of electron beam scanning track and scanning mode control was put forward. Based on it, the electron beam scanning track and scanning mode can be edited at will according to actual requirements, and the energy input of each point of the scanning track can be controlled. In addition, the scanning frequency and points control, real time adjusting of the scanning track etc. were explained. This method can be used in electron beam brazing, surface modification, surface heat treatment etc.