局部真空电子束焊接技术研究进展

真空电子束焊接在大型、大厚度结构的焊接连接上具有难以替代的作用,但受真空室尺寸的限制,其难以满足超大型结构的焊接需求,因此国内外开始进行局部真空电子束焊接技术的研究,仅通过较小的真空室局部覆盖焊接部位以完成超大型结构的电子束焊接。本文总结了近期国内外局部真空电子束焊接技术的发展概况和研究进展,介绍了不同形式、不同类型的局部真空电子束焊接设备,并对局部真空电子束焊接工艺、移动密封及焊缝跟踪等技术难题进行了探讨。

AF1410钢大厚度焊缝的真空电子束焊工艺研究及质量控制

现代飞机起落架高寿命、高可靠的特点促使了各种新材料特别是超高强度钢、钛合金等材料在起落架上的广泛应用,其中A100、300M、AF1410(16Co14Ni10Cr2Mo)等超高强度钢的应用尤为突出。此类超高强度钢在起落架系统中通常采用整体模锻件机械加工的方式,并且因为这些超高强度钢焊接性能较差,很少有采用焊接加工的。主要探讨的是AF1410(16Co14Ni10Cr2Mo)钢大厚度的焊接工艺研究及质量控制。

一种小直径、大长径比电子束通道的精密加工方法

随着真空电子器件朝着高功率、高频率方向发展,器件尺寸和电子束通道直径越来越小,加工难度越来越高。本文提供了一种小直径(0.5 mm)、大长径比(200)电子束通道的精密加工方法,该加工方法将扩散焊和线切割工艺结合,加工工艺简单、精度高、一致性好,满足小直径、大长径比电子通道的高精密加工需求。

电子束扫描控制系统

设计了一个可编程电子束扫描控制系统 ,能够使电子束受控的偏摆产生任何图形。该系统的控制软件能够计算、控制电子束偏摆获得所要的波形 ,这些波形是由若干独立的数据点构成。使用该系统 ,温度梯度可以很精确地调整 ,且误差比较小。该系统可以很容易地应用于原有的电子束加工设备上 ,适用于电子束硬化、重熔、钎焊和表面改性处理。

法兰环缝局部真空电子束焊机的研制

对所研制的法兰环缝局部真空电子束焊机作了简要介绍 ,对焊机的微机控制系统和电子枪极坐标行走的控制、二次电子焊缝对中、焊接轨迹的示教再现、真空系统和焊接工艺的微机控制等关键技术作了较为详细的阐述。通过焊接工艺试验 ,用法兰环缝局部真空电子束焊机焊接出了成形良好、焊缝内部质量符合GJB1 71 8—

电子束焊熔深神经网络模糊控制系统建模与仿真

研究钛合金电子束焊熔深控制系统建模问题。在分析电子束焊接特点的基础上,设计三因素五水平正交试验,通过试验得到不同焊接参数下熔宽和熔深的值,将熔宽和熔深的值作为训练样本对神经网络进行训练,建立以熔宽为输入,以熔深为输出的误差反向传播(Error back propagation,BP)神经网络模型,该模型由一个S型函数隐含层加上一个线性输出层组成。针对熔深数学模型难以获得的情况,设计以熔深的偏差和偏差变化率为输入变量,焊接电流的变化量为输出变量的模糊控制器,该控制器有9条模糊控制规则。将BP神经网络模型和模糊控制器结合起来建立钛合金电子束焊熔深控制系统模型,并且采用单位阶跃信号对该模型进行仿真试验,试验结果表明所设计的控制系统动态性能和稳态性能良好。

基于电子束能量分布控制的异种金属的焊接

在通用真空电子束焊机的基础上配置两对电子束偏转线圈、工控机、多功能数据采集卡、功率放大器以及虚拟仪器软件,构建一个电子束能量分布控制系统。利用该系统可对电子束扫描加热区域的能量密度分配进行离线编辑、计算和预测,并将电子束焊接过程中的三维能量分布实时显示在工控机屏幕上。对铌钛异种合金采用不对称热输入的扫描加热方式进行焊接,获得了铌、钛熔化量相当,焊缝形状对称的焊接接头。

EBW—4C型微机控制通用电子束焊机的研制

本文介绍了一种微机控制的通用电子束焊机,并详细分析了该焊机的机械结构特点、控制特点,说明了其功能较专用焊机有明显的改进和提高。

隔膜贮箱电子束焊接技术研究

隔膜贮箱是一种空间系统应用较广泛的液体推进剂贮箱。在橡胶隔膜贮箱的研制中,通过对焊接过程中隔膜受热状态分析,优化选择了电子束焊接规范参数;采用了特殊焊接工艺方法,较好地控制了橡胶隔膜在焊接过程中的受热温度,通过直接测温方法测定,橡胶隔膜在焊接过程中受热的峰值温度和停留时间能够满足隔膜材料的要求。

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。

基于电子束扫描控制的中间层熔炼技术

试验采用按一定配比混合的铼、钛等金属粉末作为复合中间层材料,利用开发的电子束扫描控制系统,通过电子束束流大小、扫描轨迹形状、扫描点数、扫描频率和加热时间等因素的调节,控制电子束输入能量的分布,从而控制基体材料对中间层的稀释率,最终达到控制中间层成分的目的.试验结果表明,用受控电子束熔炼粉末金属可以获得满意的中间层材料.

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。

伺服控制电子送经测速压辊的作用分析

经编生产中常用的电子送经系统有不带测速压辊的半闭环控制式和带测速压辊的全闭环控制式2种。针对半闭环控制式送经系统的送经精度较差、影响产品质量的问题,从测速压辊的作用上分析这2种送经系统控制原理的差异和送经精度的影响因素,并用实测法得到2种送经系统送经量的偏差率。通过分析认为,全闭环控制式送经系统比半闭环控制式送经系统有着更好的控制精度;同时也证明只要整经工艺合理,控制简捷的半闭环控制式送经系统也能保证良好的送经精度。

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。

精密数控高真空电子束焊机的研制

介绍了精密数控电子束焊机的结构、主要技术指标和特点 ,着重叙述了新型设备的设计原理、特点以及一些关键技术问题的解决方案。

铝合金2A12电子束焊接及在特定加工层面气孔预防与控制的工艺研究

介绍用真空电子束设备焊接2A12铝合金材料零件,并预防、控制在特定加工表面产生气孔的工艺研究过程。通过试验、分析预热及重熔方法之间的关系,摸清了气孔产生的大致分布位置,解决了焊道内部质量、力学性能指标、在特定加工层面气孔的控制问题,满足了产品技术要求。

电子束焊高压放电的工艺控制措施

文中从电子枪的结构和工作原理入手,针对电子束焊接时金属蒸汽的影响方式,分析了高压放电产生的初步原因,并在不对设备进行改造的前提下提出高压放电的工艺防止措施,通过采取这些措施,较好地控制了电子束焊易挥发材料时的高压放电现象。

智能高效率电焊机的设计与研究

介绍了智能高效率电焊机的设计过程.结合电力电子技术和控制技术发展的实际情况,设计出的智能高效率电焊机具有节约能源、焊接性能好、频率响应快、动特性好和工作效率高等方面的优点.详细介绍了该电焊机的各组成部分(直流稳压电源、AT89C52控制电路、检测电路、控制信号驱动电路、参量控制电路、IGBT弧焊机)的工作原理及电路的设计情况.

电子束焊机束流的可编程设定

介绍了由F1系列PC及其模拟量单元组成的束流可编程控制系统，并给出三种应用实例的编程方法。

新型高效真空电子束焊机

因真空电子束焊机具有焊接能量利用率高、焊接质量好等优点,但目前真空电子束焊机存在辅助工作消耗时间长、消耗能源多的缺点,直接影响着产品的成本和价格。本文针对一空心轴盘形齿轮的焊接,通过对两个关键问题的解决,提出了一种新型真空电子束焊机。首先,实现了全时真空工作仓系统;然后,实现了真空工作仓内的上、下料工作;最后,通过实验,对比了新型焊机和普通焊机的生产效率。实验结果表明,该新型焊机应用于批量生产中,优势明显。对真空电子束技术的发展提供了有价值的参考。