孫紅星，黃文剛

陜西法士特齒輪有限責任公司 陜西西安 710119

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優(yōu)點而廣泛應用于航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)[1]。電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由于直接或間接加熱而發(fā)射電子，該電子在高壓靜電場的加速下再通過電磁場的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束，用此電子束去轟擊工件，將大的動能轉化為熱能，使焊接處工件融化，形成熔池，從而實現對工件的焊接。

研究內容

某軸類總成焊接件焊接深度約12～16mm，焊接深度大，質量要求高，焊接圓周上各圈缺陷累積傷長不能超過10%的焊接圓周長；單圈焊接圓周上每90°范圍內焊縫缺陷的累積長度不能超過3%；焊接圓周上缺陷的連續(xù)長度不能超過2%的焊接圓周長。

電子束焊接軸類總成時存在以下問題：單圈焊接90°范圍內缺陷累積長度超過3%，有連續(xù)貫穿傷，焊接表面弧坑大。

試驗研究思路

1.提高焊接分件表面質量

1）先使用超聲波清洗機清洗焊接分件2min。

2）用無塵布蘸取酒精擦拭焊接件分件。

3）將焊接分件在保溫箱100℃保溫1h。

4）在保溫箱預熱后將兩分件進行壓裝。

5）再將壓裝好的總成件在保溫箱100℃保溫0.5h。

2.優(yōu)化焊接參數，提高焊接真空度

1）調試電子束焊接速度10mm/s。

2）優(yōu)化改進真空度提到2Pa以上。

3）束流調整到90mA以上。

4）延長束流下降時間為4s。

3.優(yōu)化焊接深度，進行耐久試驗和靜扭試驗

進行耐久試驗和靜扭試驗主要是驗證分析軸類總成焊接件產品在變速器某擋位的靜態(tài)扭轉強度，是變速器強度性能的一項重要指標[2]，耐久試驗和靜扭試驗是一個破壞性試驗，需要專門的試驗臺架來試驗，通過本次試驗，達到了焊接總成產品焊接質量要求。

4.焊接分件焊接位置外增加排氣孔

焊接分件增加通氣槽，利于焊接排氣，焊接氣體的有利排除，有助于焊接質量。

試驗結果對比

1）對比試驗改進前后焊接表面弧坑質量，如圖1所示。

圖1 改進前后焊接表面弧坑質量

2）滿足焊接質量要求，起弧收弧位置沒有貫穿傷，內部沒有灰點或有較少的灰點。

結論

通過試驗加工，分析軸類總成焊接件產品的焊接深度、焊縫表面質量、焊縫弧口位置及焊接各圈缺陷累計傷，通過提高焊接分件表面質量，優(yōu)化焊接參數，提高焊接真空度，優(yōu)化焊接深度，進行耐久試驗和靜扭試驗，焊接分件增加排氣孔等措施極大地提升了焊接內部質量和焊接弧坑質量，具有一定的生產指導意義。