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
1 {+ f. Y) I" u1 F* q8 a& b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。
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本文采用图片加描述的方法，希望大家多多评论。& K$ q: `0 O1 x6 B9 z' c
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! u" c! |* _8 \6 Q6 f' Y- [图1,2,3,4 焊接深宽比直观感受9 t- r0 ?: y- t `
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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：
6 Y0 w1 R- t/ ~, P3 D7 @' ?* qa高工作速度. i# H" q* r1 I9 `3 e* A
b熔深效果好(小孔焊接)
; b7 g* N- A4 B' x6 H8 p: {c热/能量输入小
: w+ g/ K. X6 R0 |+ z- ?d工件变形量小
h, Z9 a) o% P- i. ge可用于不同材料的焊接+ Q1 B- i$ ?3 ^
f加工效率高! ^' o9 h. `7 y3 E/ e( a3 r! l
g避免返工
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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。
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8 ^# h6 i" e" s( G2 D8 u5 O图5 静叶片 (上层)
, _+ }; U4 I- {1 U# j7 R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
O- l4 O/ b \5 l) w9 j% ?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。+ e4 {+ a* A* \9 y8 {( R
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图6 静叶片环
, S5 W+ F9 `8 d. s7 d k材料 13 % 铬钢 功率 1,5 kW电压150 kV
1 z, D% \3 y5 W2 T+ r: u0 W* P7 ^5 u熔深 2 mm& J3 H7 M1 L- Z) U3 q
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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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图7 风叶修复: _- C1 P, W; L& `1 ^2 }
材料 Ti Al 6 V4, B" ~6 d% w: Y- T1 D' g3 w
功率 5.25 kW电压150 kV
: i; S2 B/ c$ R/ H) `. ]熔深 3,5 mm
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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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" Z- f- I( n4 W |9 n图8 静叶片环（扇形放大器）7 ]8 r* W8 e- L# T; l
材料 Ti Al V 64
, ?% n6 B7 t- ?功率 8 kW电压150 kV
) v4 |( m# g$ H; r熔深 10 mm6 y$ Z [: L) \; O. H
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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。" h% M$ e' b7 G) N0 R: e
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图9 大铜管断面法兰平面环焊缝的焊接
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; v. j* G7 u& I- G" I0 W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。' s" z# J& T, q$ W9 O8 v8 b, C
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. N; C( y& `, ^( p+ ?/ G图10 叶片的焊接的截面图: l% u( H" F/ L
' {9 c) g ^) G$ |" d- Z8 R点评：此焊接的难点有三个9 e d; s4 ~: @+ q5 o
一个异种材料的焊接，这个需要多做实验才确定参数；8 T8 H( x3 ~( y. a6 h
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；
# y L: F- G. V) r1 V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6 \/ m3 z9 {! @0 X6 N% b$ b
9 T" w7 q h: \: B6 `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。
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|/ X" V7 Z- g( _$ z图12 大型钛合金水冷件的焊接: L" P' {1 k K$ c1 s- p1 R4 k4 P
% O+ M# e6 ` g6 P! i3 B3 M" W; w点评：这个比较的常见，但是也有难点，难点在于两个方面：
) v: l; |# ~( `1 Z$ K9 y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。
/ {9 k9 }/ t& e' s* f: p: I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。
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图13 叶片环的焊接
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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。( p. e# z& n& @9 Q" V
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图14 大圆筒的焊接- T6 d! Z! B, F; [4 U" a4 {
* F) H3 K4 Z! O9 ~0 z4 u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。
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) f# Z- e# [3 n; r5 s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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