李濤 郝亮
摘 要:隨著當(dāng)代科技的迅猛發(fā)展,高科技產(chǎn)品和現(xiàn)代運(yùn)載工具為代表的尖端工程對(duì)于部件的大規(guī)模生產(chǎn)及特殊部件的焊接等需求愈加嚴(yán)苛,電子束焊接技術(shù)因其高能量密度和優(yōu)良的焊縫質(zhì)量,迎來了良好的發(fā)展時(shí)機(jī)。該文詳細(xì)闡述了電子束焊接技術(shù)的作用原理,特點(diǎn)分類及在航空航天、汽車制造和電子和儀表領(lǐng)域中的應(yīng)用,并對(duì)電子束焊接技術(shù)于工業(yè)生產(chǎn)中的各種應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了具體研究。同時(shí)對(duì)電子束焊接技術(shù)的研究前景進(jìn)行了遠(yuǎn)望,隨著電子束焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步,會(huì)使全球航空制造技術(shù)更加的完善,為全社會(huì)帶來更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:電子束 應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)展
引言
電子束焊接是一種新型的焊接方式,在焊接和加工時(shí)利用電子聚集產(chǎn)生的電子束作為熱源所產(chǎn)生的能量進(jìn)行焊接。從20世紀(jì)60年代初,中國(guó)開始跟蹤世界電子束焊接技術(shù)的發(fā)展,并開始研究電子束焊接設(shè)備和工藝,經(jīng)過了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,電子束焊接從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入了許多制造領(lǐng)域,并在航天、核能、電力、機(jī)械、汽車、電子、醫(yī)療等國(guó)內(nèi)外設(shè)備領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟。
一、電子束焊的特點(diǎn)
電子束焊接的主要原理就是高密度的電子被聚集到一個(gè)區(qū)域,形成一道電子束,焊接時(shí)熔化的區(qū)域會(huì)發(fā)生一些細(xì)微的變化。這種焊接的主要特點(diǎn)如下:
(1)電子束焊接產(chǎn)生的溫度很高,能快速熔化各種材料,焊接時(shí)的速度比較快。
(2)焊接需要在真空狀態(tài)下完成,以防其他物質(zhì)的參與,有利于提高焊接件的質(zhì)量和純度。
(3)電子束的中電子的能量較高,會(huì)產(chǎn)生足夠大的溫度,所有在構(gòu)建焊縫時(shí)要采用較深和比較窄的焊縫,這樣對(duì)于焊縫的影響比較小。
(4)由于電子束寬度小,便于進(jìn)行換位焊接,因此在焊接細(xì)件方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。
(5)能量高,光束寬度小。焊接效果快,對(duì)手的影響小。
二、電子束焊的應(yīng)用
(1)電子束焊接在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
電子束焊接得到的焊縫中熱影響區(qū)比較小,也不會(huì)對(duì)板材造成過大的焊接變形,所以在航空航天的發(fā)動(dòng)機(jī)和導(dǎo)彈的油箱當(dāng)中被應(yīng)用廣泛。
(2)電子束焊接在汽車制造中的應(yīng)用
汽車零部件中的齒輪、渦輪、殼體等機(jī)構(gòu)件的加工一直以來都是一個(gè)難點(diǎn),比如雙聯(lián)齒輪的加工,以前的加工工藝采用整體式加工不僅浪費(fèi)材料而且加工質(zhì)量不好,廢品率很高。
(3)電子束焊接在電子和儀表工業(yè)中的應(yīng)用
在電子行業(yè)的儀器的制造與加工中電子束焊接被廣泛地應(yīng)用,因?yàn)樵谶@種行業(yè)的生產(chǎn)中有著很高的焊接純度要求,只有在高真空情況下進(jìn)行焊接才能達(dá)到實(shí)際焊接水平和焊接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。所以電子束焊接技術(shù)是一種在工業(yè)焊接中有著重要地位的一種焊接方式。
三、電子束焊的發(fā)展
在過去的研究時(shí)間中,電子束焊接從實(shí)驗(yàn)室研究階段一步一步走到了生產(chǎn)線之中。逐步的向可靠、穩(wěn)定的技術(shù)發(fā)展。
(1)電子束釬焊
作為一種具有效率高、焊縫品質(zhì)優(yōu)良、對(duì)于細(xì)節(jié)操控精準(zhǔn)的焊接制造技術(shù)的真空電子束釬焊,在各種精密設(shè)備中的細(xì)小零件的連接中起到了重要的作用。
(2)活性劑電子束焊接
電子束焊接某些材料時(shí)會(huì)在其中加入活性劑以提高焊接效率,又因?yàn)槟壳敖饘偌昂辖鸩牧系难邪l(fā)越來越快,對(duì)各種合金所需要的新型活性劑的需求量越來越大,所以與材料研發(fā)速度同時(shí)提升的還有活性劑的研發(fā)速度,也恰恰因?yàn)槿绱?,形成了一種新型的焊接技術(shù)—活性劑電子束焊接技術(shù),也叫做有源電子束焊接技術(shù)。
(3)局部真空電子束焊接
目前的高新焊接技術(shù)逐漸打破了常規(guī)的要求苛刻的參數(shù)要求,逐漸開始向焊接大型結(jié)構(gòu)發(fā)展,電子書焊接也不例外,因此局部真空電子束焊接應(yīng)用而生。
參考文獻(xiàn):
[1] 馬正斌,劉金合,盧施宇,王世清. 電子束焊接技術(shù)研究及進(jìn)展電焊機(jī)2012,(04).
[2] 張毅.電子束焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展.包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2009,(01)
[3] 常艷君 鋁合金、鈦合金電子束焊接接頭組織、性能和焊接性能研究.中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 (碩士)2005,(04).
[4] 張秉剛,吳林,馮吉才.國(guó)內(nèi)外電子束焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀焊接2004,(02)
[5] 張立君.大型承力結(jié)構(gòu)件電子束焊縫超聲C掃描檢測(cè)技術(shù)研究.中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫2009,(S1)
[6] 吳慶生.高強(qiáng)鋁合金電子束焊接焊縫成形質(zhì)量研究.中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù).2007,(12)
[7] 劉玉東.淺析電子束焊接技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用科技與企業(yè).2013,(20):409-409.
[8] 張川.電子束焊接技術(shù)的應(yīng)用.硅谷.2012,(05):149-149
[9] 陳芙蓉 霍立興 等 電子束焊接技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展 《電子工藝技術(shù)》2002,(2):3-3.
[10] 楊宏偉.紅外熱像法表征AZ31B鎂合金電子束焊接接頭疲勞行為及斷裂機(jī)理的研究.《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》2015,(09):年份:2015
[11] Martin W.Stockel,Martin T.Stockel.Auto Fundamentals[R].U.S.A:Goodheart Wilcox Company,2003
[12] Bryson, George Y. Deal III, Walter F. The automobile: A designer'sdream[J]. Technology Teacher,1996
[13] 陳國(guó)慶,張秉剛,馮吉才,孫毅.電子束焊接在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用,航空制造技術(shù).2011(11)42-45.
[14] 李少青,張毓新,蘆鳳桂,等.援不銹鋼管板接頭電子束釬焊[J].焊接學(xué)報(bào),2005,26(4):73-76.
[15] 李少青,張毓新,蘆鳳桂,BNi-2釬料真空電子束釬焊[J]航空制造技術(shù).2004,9(1):72-75.