扫描电子束钎焊温度场数值分析

根据不锈钢毛细管板结构的钎焊特点,建立了扫描电子束钎焊温度场三维有限元分析模型。有限元计算结果与试验结果一致,证明所建立的温度场模型是合理的。利用该模型预测了束斑直径、扫描半径和束流三个工艺参数对扫描电子束钎焊温度场的影响。结果表明:大束斑直径、大扫描半径和小束流的扫描方式可以获得钎焊所需的局部均匀的温度场。利用有限元分析得到的优化工艺参数对毛细管板结构件进行了扫描电子束钎焊试验,获得了良好的钎焊接头。

四毛细管-板结构件扫描电子束钎焊

开发了一个基于虚拟仪器的扫描电子束钎焊系统,采用四叶形扫描轨迹对四毛细管-板结构件进行钎焊,升温速度采用PID控制方法。结果表明:扫描电子束钎焊中最高温度为1 050℃时,钎焊接头质量满足结构技术规范,此情况下钎焊接头平均升温速度为25℃/s,高温停留时间为10 s,温度控制精度为±1℃,避免了薄壁毛细管出现溶蚀、熔穿和堵塞等缺陷。