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* J% E9 V0 n0 v b% B( E
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。( y# H3 ], `' N$ c3 Z- O8 `' n+ y
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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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+ Q& |5 H b2 [* ^, d; d图1,2,3,4 焊接深宽比直观感受, ]/ Z8 F7 I1 {1 t3 k
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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：. Z6 j2 T- G$ @0 k6 R
a高工作速度
; [4 Y; j$ H- q/ G8 k! ]b熔深效果好(小孔焊接)! s0 M( `3 q3 r2 v( s
c热/能量输入小
6 k, `: E6 {8 K& W) Q! hd工件变形量小
9 y0 i" H: `2 B) ^e可用于不同材料的焊接
- O; }. L4 p9 J" |f加工效率高' G: c' N& P. N, X+ J8 \; N7 }
g避免返工/ X( T8 @. |9 G7 d5 K0 F, K+ p2 V7 }
( h# r$ W# M4 K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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' Y0 O6 s; @4 N# g0 z' j' a! R! u图5 静叶片 (上层)
+ R- D W3 V: n& }1 O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 ) \2 ?: ^& H n4 ]0 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。
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' ~8 J5 k/ d( w t3 x图6 静叶片环
* _ k. y" B3 p- t材料 13 % 铬钢 功率 1,5 kW电压150 kV4 j6 k6 _5 t& \. `, k- ~% R& J
熔深 2 mm9 A0 k$ Y* o. U/ Y& r
/ p9 B( y) W1 x5 i+ M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2 M* g# e" ]/ W8 M+ h5 R
材料 Ti Al 6 V4
+ v7 c( M, w: Y. ~9 ~. l }功率 5.25 kW电压150 kV
% Y w# @9 X! W% V* \熔深 3,5 mm5 O# u0 N" {; t' g/ ]# f
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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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: ^* G, g a1 X$ G+ q+ A图8 静叶片环（扇形放大器）
8 z- O8 \! o/ P" d材料 Ti Al V 644 A& m/ X; w: }, E' }, R d0 l; L
功率 8 kW电压150 kV
% K! z. M+ B7 t; | v7 K6 L( `熔深 10 mm
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9 p$ y! W/ r1 U6 L9 a+ X7 a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。
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, w5 v8 w& l- R图9 大铜管断面法兰平面环焊缝的焊接
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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。
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6 [* F$ m; g5 M9 w7 F' ]- i# f# c图10 叶片的焊接的截面图
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点评：此焊接的难点有三个1 `% z$ ^3 z( n X& _+ ], g d" I
一个异种材料的焊接，这个需要多做实验才确定参数；. l, `7 z9 D, a2 G, ]
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；9 H, q8 r5 v% f
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。, w/ g% j% g9 W' C
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% Y/ O& l9 ]$ p5 ]% m- r图11 超导铌腔的焊接
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; j3 `' q& g- T1 d& F$ T+ c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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. c# w* ^( H" ?图12 大型钛合金水冷件的焊接
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# g8 [) J/ w4 B点评：这个比较的常见，但是也有难点，难点在于两个方面：$ W/ W0 e! h: T: B1 J4 P
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。
" w9 ]$ a/ a, S2 ^) V7 h3 U, x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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" W4 n; }6 H! ?5 M3 g) M图13 叶片环的焊接/ H# T9 T7 M2 n4 t% B
2 |- o# [' a1 O% b `- B B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。
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图14 大圆筒的焊接
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" `% h% q9 b1 H% ^* ?" m: O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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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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