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今天正好有时间，再给大家来一篇关于电子束焊接的应用的帖子，上次写的《看图说话——浅析真空电子束焊接的应用》 http://bbs.cmiw.cn/forum.phpmod=viewthread&tid=346840&highlight=%B5%E7%D7%D3%CA%F8
! K# L# x6 E! \0 d5 m+ P那些都是一些常规工件的焊接，这次给大家看一些比较有意思的工件的焊接，希望大家多多的给出意见和建议，一起把论坛的热情顶起来，彼此之间多交流，共同提高。* Z+ h S7 ^: l, |. U
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本文采用图片加描述的方法，希望大家多多评论。
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图1,2,3,4 焊接深宽比直观感受
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这个就是焊缝最直观的感觉，可以看到其巨大的深宽比，电子束焊接的优点有以下几点：
' u. H1 K8 R( Ba高工作速度
Y/ B# o8 S5 H, k$ Hb熔深效果好(小孔焊接)
* R1 i- I2 [6 c7 V `( T- ]c热/能量输入小6 ^+ D7 f8 E4 d% P1 D6 ~! U, F
d工件变形量小2 d& Q$ E. @3 X% ]# Q( p: t
e可用于不同材料的焊接
T, P Q# I% a7 `4 n$ l. pf加工效率高' g) {; a$ u4 e
g避免返工7 k8 \. x% l3 C$ V
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点评：焊接简单，但是做磨试样做金相还是挺费时间精力的，这个东西做起来还是挺麻烦了。6 H- ?$ f0 H& L! Y) t* r
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# A; o* a$ B1 W9 S) V+ t图5 静叶片 (上层)
0 h8 v' Y& A) T- L' H' a7 [9 ^材料：13 % 铬钢 上下两层以不同功率、不同速度和不同焦点进行数控焊接 7 V; X& D! H7 D7 z' E
点评：外观不错，主要的难点在于这不是在一个平面上面的焊缝，也不是一个普通的圆截面之类的，这是一个比较复杂的空间曲线，因此焦点在焊接的过程中需要变化，看起来比较的简单，但是编程是一个需要耐心的过程。
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4 s. E6 p: L2 ?0 w图6 静叶片环 / \( k _, n7 G7 y s
材料 13 % 铬钢 功率 1,5 kW电压150 kV3 G. e/ T" P T! D8 e% n! u+ |& q
熔深 2 mm: B! Z: P2 o9 m8 [
/ p7 P3 z4 G5 o8 V' j4 j
点评：看起来很简单，就是上面一组简单的重复而已，但是对于焊接者来说，这个很有压力，就像你很擅长理发，但是这次是给习大大剪头发，你的压力还是会很大的，对于图5，有可能你焊接一个不成功，也损失不了多少钱，但是下面这个就不一样了，这个是很多个，比较靠后的一道工序，要是有一个环节出了问题，那么这个损失就是比较大了，因此这个考验耐心，细心，同时焊接过程肯定是比较痛苦的，但是成功后，肯定是成就感爆棚。
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I" w* T4 X3 i' P7 Q: e# z1 R4 ^. h. ^1 Z5 L
图7 风叶修复6 o+ X+ K: E8 u4 A6 r
材料 Ti Al 6 V4
X' S1 p$ o$ U2 \' I功率 5.25 kW电压150 kV
9 e D! g9 a. E9 t6 @6 U熔深 3,5 mm- N5 g, l4 E- b. O6 p
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点评：看似简单， 但是耗时又耗力，难点在于你不知道这个风叶究竟是从哪一个地方坏掉的，因此每一件的修复都是一个完整的焊接过程，就和医院的牙医一样，补牙一样，每一颗需要修复的牙齿都是不一样的，因此每一颗牙都需要慢慢的修复，所以这个修复其实是非常耗时间和精力的。
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9 c: k* ], [5 z5 l% P图8 静叶片环（扇形放大器）9 E0 o( f+ p* P* Z- v, A
材料 Ti Al V 646 L9 y8 K' F6 E, q. G4 a
功率 8 kW电压150 kV! P( M1 {4 ~; W E6 F+ |
熔深 10 mm
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}8 k A# U& w! n0 I点评：和上面图中的事实而非，但是材料不一样，焊接深度也不一样，焊接深度的增加，其实给焊接的难度增加的不是一点点，因此及其考验焊接的水平，而且是从背面焊接，看不到焊接，因此对于工装卡具等等的要求非常高。8 _/ e C, G: |; s! Y
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图9 大铜管断面法兰平面环焊缝的焊接4 ]6 s2 |. h2 a* @3 B8 V
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点评：难点在于模拟件和实际件的差别难以把握，图中的这个焊缝比较靠近靠近内管壁，因此焊缝两侧的热容量是有相当大的差别的，因此对于在平板上面进行堆焊后的参数的移植是有很大的风险的，在实际的焊接过程中，这个实验一定做得谨慎。( |8 Q9 \6 O5 z. E: O2 J, n
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/ j, A" R+ M! K' {4 _图10 叶片的焊接的截面图+ l4 g/ T. h: f9 v$ N# ~+ F" s
C+ ?# n' Z$ h5 F M" p, `) ]
点评：此焊接的难点有三个
1 ~$ e8 i0 M* j6 d( s* y$ A* q% G一个异种材料的焊接，这个需要多做实验才确定参数；
; Q3 C' _1 A6 q8 v) p; r& Q% ?二是焊接深宽比大，要求实际工件的装配精度要求保证的很好；
& R+ Q8 Q' t. d( L1 Q( y三是焊缝的位置非常的极限，焊缝的里面和外面不对称，热容量不一样，实际操作比较困难。
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图11 超导铌腔的焊接
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点评：这个比较的难得一见，搞高能物理的都知道，这个以后是高能物理粒子加速器的趋势，这个材料是难熔金属铌，铌在4种难熔金属里面可焊性算是比较好一点的，但是一般的焊接方法无能无力，而且铌腔的焊接对于电子束焊接设备的要求非常之高，要求高真空，高洁净度，无油，无碳，为了保证铌腔的超导性能，要求焊接单面焊接双面成型，而且要求里面的焊接面非常的光滑，不能有任何的凸起，凹坑，飞溅，气孔，裂纹更不允许了。也可以使用动枪从里面焊接，这样的话就简单一点了，但是对于设备的要求是非常高的。7 q* c, T# |! k
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5 y( k2 _) ^0 e6 m6 K W图12 大型钛合金水冷件的焊接5 m7 I3 L" M }2 D- B5 R) F! O) ^
* }* A7 V) S- @1 L- n% W) `- \+ f; t点评：这个比较的常见，但是也有难点，难点在于两个方面：' B& R9 C: t; }0 r2 N9 N) e
一是控制变形，由于焊接的路线非常的长，因此焊接的变形会是比较的大，所以工装卡具的精度等等都非常重要，焊后肯定要进行热处理，处理应力变形等等。
+ ~. \: L1 @* v( l) b二是焊缝的轨迹还是比较的复杂的，而且对于焊接到后面的焊缝来说，工件越来越热，焊接深度的保证是有一定的难度的。/ [8 U3 E9 A8 f, ^4 q
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& M6 `) \. |" H2 w图13 叶片环的焊接# E" T3 R& W% j; j- _6 s `+ p
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点评：相比于上面叶片环的焊接来说，这个的难点在于中间多了一道环，因此拘束度更大，因此对于焊接应力的控制，焊接变形的控制要求是非常严格的。- U* g' Q [. n, \/ Y4 X
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图14 大圆筒的焊接
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' x+ V5 Q9 t0 l- x# @" H点评：密密麻麻的焊缝看见了头就大吧，难点太多了，最重要的焊接焊接变形的控制，工装的精度，装夹的精度，焊接的精度，设计的精度，都要考虑进来，复杂啊。2 l4 {: [- I; o: y/ n7 V
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在实际的焊接中，尤其是对于一些比较重要的工件，还有一些比较难以焊接的，尤其是超大，非常小的，很厚的，超薄的，结构很多的，都是比较难以焊接的，一些常见的缺陷，比如气孔，裂纹，等等还是比较容易控制，但是对于变形等等的控制就是非常的困难，因此工装夹具的设计，其精度，其安装，每一个环节都是非常的重要，不能把焊接仅仅只是当做一道工序来做，焊接是一门艺术，不仅仅说是看得见的焊缝比较的好，而且要是焊缝的里面都是非常的干净，每一个细节的处理都是非常的完美，对于重要的产品，不要怕麻烦，宁愿慢一些，也不要冒险，在现在的生产中，一道完美的焊缝肯定是许多人共同合作的结果，但是对于负责人的焊接工程师来说，每一步的处理都是非常的重要，一定要亲力亲为，焊缝的清理，安装，调试，试焊，调试等等只有自己亲自做过，才对每一步都有深刻的体会和把握，才可以胸中有丘壑。加油吧，各位。
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发表于 2014-3-7 17:21:16
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