2A12铝合金真空电子束焊工艺研究及气孔缺陷的防止

研究了真空电子束焊接2A12铝合金时焊缝接头的力学性能,探讨了影响焊缝强度的主要因素是在焊接过程中产生的气孔缺陷,同时分析了气孔的成因和防止措施。结果表明,在采取合理的焊接工艺措施后,接头中的气孔缺陷可得到很好的控制,保证了焊缝应具有的力学性能,满足设计使用要求。

船型射频腔1/2Y态无氧铜板真空电子束焊接

大功率质子束加速器在基础物理、核工业、家庭安全等领域具有广泛的应用,其中大功率波导型射频腔极为重要。船型射频腔具有最高的空载Q值和分流阻抗,是Ge V质子束加速器的良好选择。船型铜腔体制造的最大难点在于船型腔的成形与铜的焊接。本文以6mm厚1/2Y态无氧铜(OFC)电子束焊接接头为研究对象,开发了详细的真空电子束焊接工艺。结果表明:1/2Y态OFC板经电子束焊接后,焊接接头无明显表面缺陷,铸态组织为等轴晶;从焊缝到母材,1/2Y态无氧铜焊接接头的显微硬度变化显著,焊缝的显微硬度约为母材的65%;室温拉伸后1/2Y态无氧铜焊接接头具有明显的塑性变形,断裂发生在焊缝区;1/2Y态无氧铜焊接接头的抗拉强度相当于母材的95%,约为228MPa,断后伸长率为64%~67%,能够满足船型射频腔的焊接和成形要求。本文详细介绍了1/2Y态无氧铜板真空电子束焊工艺,给船型射频腔的制造提供了实验依据。

电子束焊接工艺参数对Ti_(2)AlNb/TC18接头组织与性能的影响

采用真空电子束焊研究不同工艺参数时Ti_(2)AlNb/TC18异种合金焊接接头的组织特征和高温拉伸性能。结果表明:当选用合适的焊接工艺参数时,TC18侧热影响区为细小且均匀分布的针状α相组织;焊缝的β晶界明显,在β晶界上分布着晶粒细小的α和α_(2)相;Ti_(2)AlNb侧热影响区与焊缝分界面明显,β晶粒发生粗化。焊接工艺参数对Ti_(2)AlNb/TC18合金的高温塑性影响较小,但对其高温强度的影响较大。当焊接速度相同时,焊接电流I=28 mA的高温拉伸强度最高,为807 MPa;当焊接电流相同时,焊接速度v=6 mm/s的高温拉伸强度最高,达813 MPa。这是由于焊缝组织相对细小,导致晶界面积的增加,位错的滑移受阻,因此使其接头的强度得到提高。当采用焊接工艺参数28 mA、6 mm/s时,试样的高温拉伸断口颈缩明显、韧窝较大且较均匀,表明采用该组焊接工艺参数制备的Ti_(2)AlNb/TC18高温拉伸性能较好,这与其连接界面宽度较窄、组织细小且分布较均匀有关。

锆合金平板电子束焊接熔合宽度检测技术

本文介绍了锆合金平板焊缝的结构及加工工艺,并描述了工件焊接的真空电子束焊接工艺及参数,通过采用超声脉冲反射法判断焊缝熔合区域的脉冲反射信号以确定超声波束所在焊缝区域的熔合情况,从而测量焊缝的熔合宽度。通过对不同频率探头的超声实验,得到最适合的探头频率为50MHz;将实验试样焊缝区域金相解剖得到的焊缝熔合宽度与超声检测数据对比分析表明,采用的超声脉冲反射法可有效检测出锆合金平板焊缝熔合宽度,且最大误差小于0.3mm。

30CrMnSiNi2A钢环形密闭零件的电子束焊工艺研究

30CrMnSiNi2A钢广泛应用于飞机起落架中,主要为环形零件。环形零件的焊接大多使用工艺衬环对接,可增加焊接稳定性,且利于使用电子束将焊接产生的根部缺陷打压至衬环中,焊后采用机械加工的方法去除焊接衬环。对于某些特殊结构的零件其内腔封闭,工艺衬环无法取出,这种情况下,对真空电子束焊工艺进行了合理的参数优化,保证了焊出合格的焊缝。

30CrMnSiNi2A钢叉型电子束焊接零件加工工艺

电子束焊接是利用高速定向运动的电子束撞击工件表面所产生的热能进行焊接的工艺。图1所示的薄壁零件焊接空间尺寸多,形位公差精度高,焊接及热处理变形难以控制,焊后零件装夹较难,工艺性不确定,工艺设计及过程控制都无成熟的借鉴经验。通过切削试验,对30Cr Mn Si Ni2A材料焊接、热处理及其后续加工的控制进行改进和优化,以满足零件加工要求。

热处理制度对TB2钛合金焊接接头性能的影响

研究了TB2高强钛合金冷轧板材分别经真空电子束焊和氩弧焊接,并在β单相区和α+β两相区温度固溶+时效处理后,其力学性能和显微组织的变化。结果表明:TB2钛合金具有良好的可焊性,任何焊接方法不同热处理下的接头强度系数均大于0.9,塑性均低于母材,其中710℃/30 mim AC+520℃/8 h处理的试样,综合力学性能较高,焊缝区内有弥散α析出的β晶粒,而且焊缝熔合线附近是整个焊缝的最薄弱部位;比较不同焊接方法,氩弧焊的接头强度较好,但塑性很差,热影响区较宽,晶粒长大明显。该试验结果为组焊成型TB2压力容器提供了参考。

V5Cr5Ti与HR-2电子束熔焊接头微观结构与力学性能

采用OM、XRD、TEM等分析手段和力学测试方法,研究了钒合金(V5Cr5Ti)与HR-2电子束焊接接头的微观结构与力学性能。研究表明:电子束焦点偏移结合斜I型对接坡口,控制焊缝V5Cr5Ti体积熔合比小于15%可实现V5Cr5Ti与HR-2异种材料无缺陷熔焊连接,接头抗拉强度约400 MPa,断口呈现典型的混合型特征。V5Cr5Ti/HR-2接头焊缝边缘相结构取决于其区域V原子的富集程度,富集程度低,生成Fe-Cr体心立方固溶体,V原子以置换晶格中Fe原子形式存在;富集程度高,则形成Fe_(0.1)Ti_(0.18)V_(0.72)、V_2Cr_2Fe金属间化合物。焊缝中心区域相结构与熔合比无关,皆生成Fe-Cr体心立方固溶体;V5Cr5Ti/HR-2焊缝热、冷裂纹影响因素一是因焊缝生成富钒金属间化合物,二是接头在整个焊接热循环期间将承受较大焊接热应力及其随后的残余应力。

钛及钛合金焊接方法的选择及常用的焊前清理方法

由于钛及钛合金的化学活性大，易被氧、氮、氢所污染，所以不能采用手弧焊、CO2气体保护焊等焊接方法进行焊接。目前常用的焊接方法是氩弧焊、埋弧焊和真空电子束焊等，其中尤以钨极氩弧焊用得最为普遍。近年来等离子弧焊、电阻点焊、缝焊、钎焊和扩散焊得到应用。

电子束扫描波形对紫铜显微组织及力学性能的影响

对厚2mm的T2紫铜薄板进行真空电子束焊接,研究了不同扫描方式对焊缝表面成形、焊接接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,在工作距离为300mm、加速电压为60kV、聚焦电流为502mA、焊接速度为800mm/min和电子束流为27mA情况下,对比添加了扫描方式的焊接,发现焊接过程中加入三角波扫描时,不但可以得到成形良好的焊接接头,而且焊缝的显微硬度值和焊接接头的抗拉强度均得到了改善。焊接接头的平均抗拉强度为178.8 MPa,其中最高抗拉强度为母材的85%,伸长率最高可达母材的84.5%,焊缝熔合区较整个焊缝区来说最为薄弱。