有色合金的电子束焊接工艺分析
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４结 束 语 随 着航 空 航 天业 的发 展 以 及有 色 合 金 的广 泛应 用 ， 对有 色 合 金
焊接工艺的研究已成为热点 ， 电子束焊接工艺在我国 已有多年的发 展历史 ， 应 用 在 很 多领 域 ， 也 为我 国的 航 空航 天 事 业 做 出 了 巨大 的 贡献 ， 电子柬焊接工艺 的发展必将推进有色合金在航空航天业的应
科技创新与应用 ｌ ２ ０ １ ５ 年 第 ２ ８ 期
工 业 技 术
有色合 金 的 电子 束焊接 工艺 分析
薛庆 增
（ 海军驻沈阳地 区发动机专业军事代表 室， 辽 宁 沈阳 １ １ ０ ０ ４ ３ ）
摘 要 ： 随着 科技 进 步和航 空航 天 事业 的发 展 ， 对材 料 的 需求越 来越 高 ， 提 高飞行 器性 能的 同 时也要 减 轻 自重 ， 节 约能 源 。铝 、 镁、 钛 有 色合金 材 料 应运 而 生 ， 使 用 范 围越 来越 广 ， 随 着有 色合金 的广 泛使 用 ， 其焊 接 方 法也 凸显 出 了重要 地 位 ， 其 中 电子 束 焊４ ￣ ． ｘ － 艺与其他 焊接工艺相 比， 有着不和替代的优势 ， 是 国内外 学者的研究热点， 文章介绍 了电子束焊接 的原理 ， 特点及铝、 镁、 钛合金
【 ４ 】 马卓． 先进 焊接技 术发 展现状 与趋势【 Ｊ 】 ＿ 科技 创新 与应 用 ， ２ ０ １ ３ 钛及钛合金具有 比强度高 、 抗腐蚀性好 、 温度适应范围广等一 （ ３ ） ： １ ２ ２ ． 系列突出优点 ， 航空航天科研事业和生产的发展与钛合金的推广应 【 ５ ］ 张利 军 ， 薛祥 义 ， 常辉． 我 国航 空航 天 用钛 合 金 材 料 ［ Ａ ］ ． 第 三届 空 用有 着 密不 可分 的联 系目 。钛 合金 在 航 空航 天 工业 中有 着 广 阔的 应 间材 料及 其 应 用技 术 学术 交流 会 论 文集【 ｃ 】 ． 用前 景 。 ［ ６ 】 付鹏飞， 黄锐 ， 刘方 军 ， 等． Ｔ Ａ １ ２钛 合 金 电 子束 焊 接 组 织 性 能及 残 电子束 焊 接工 艺 在真 空环 境 下进 行 ， 可避 免 空气 对 钛 合金 的 污 余应 力 分析 【 Ｊ ］ ． 焊 接 学报 ， ２ ０ ０ ７ ， ２ ８ （ ２ ） ： ８ ２ — ８ ４ ． 染， 降低裂缝等缺陷的几率 ， 是一种非常适合钛合金的焊接技术『 句 。 【 ７ 】 朱少旺． Ｔ ｉ ６ ０ 合金 电子束焊接接 头组 织及性 能研 究【 Ｄ Ｊ ． 哈 尔滨工
电子束焊的电子束是从电子枪 中产生的， 电子枪中的阴极受热 发射电子 ， 该 电子被 高 压 电 场 加速 以及 电 磁 透镜 聚焦 后 ， 就 会 形 成 具 有 极 高 能量 密 度 的 电 子 束 ， 电 子束 撞 击 到 工件 表面 ， 电 子 巨大 的 动能就会转变为热能 ， 使金属迅速熔化 ， 实现对工件的焊接【 ｌ ｌ 。 ２电 子束 焊 的特 点Ｉ （ １ ） 功率 密度 高 ， 电子 束 功率 可从 几 十 千瓦 到 一百 千 瓦 以上 。 电 子束 束斑 的功 率密度可 达 １ ０ ６ ～ １ ０ ８ Ｗ／ ｅ ｍ ，比 电弧 功率 密度约 高
的 电子 束焊 接研 究现状 。 关键 词 ： 电子 束 焊 ； 航 空； 航 天
铝、 镁、 钛 等这 些轻 金 属 把航 空 航 天器 推 上 了天 ， 没 有 这些 轻 金 金具有密度低 、 强度高 的优点 。航空航天器轻量化的要求使得镁合 属 就 没有 现在 的 航 空 航天 业 ，轻金 属 对 航 空 航 天业 的发 展 至 关 重 金有 着 广 阔的 应用 前 景 。 目前镁 合 金 的应 用 已 经遍 及 航 天航 空 、 汽 要， 然而 ， 随着 科 技 的 进步 ， 航 空 航 天 事 业 的发 展 ， 对 材 料 的 要 求 也 车 、 船舶 、 体育 用 品 、 电 子等 多 个 领 域㈣。由 于 电子 束 焊接 工 艺具 有 其在镁合金的焊接领域得到了广泛的应用 。 越来越高 ， 不但要提高飞行 器的性能 ， 还要减轻 自重 以节约能源降 良好的焊接效果， 朱智 文等 ［ １ ３ １ ￣究 了 Ａ Ｚ ３ １ 镁 合金 电子束 焊 焊 接 接 头微 观 组 织特 低费用 ， 铝、 镁、 钛这 些 轻 金 属 的合 金 材 料应 运 而 生 ， 在 航 空 航 天 领 征 ， 研究 结 果显 示 Ａ Ｚ ３ １ 镁 合 金 电子 束焊 接 接头 成形 良好 ， 焊 缝 组织 域得到了广泛应用。随着航空航天工业 中有色合金较大范 围的使
３ ． １钛 合 金
［ ２ 】 马骋 ， 周 建桃 ， 屈站 ， 等． 镁 合 金 焊接 技 术 研 究ｆ Ｊ ］ ． 科 技 资讯 ， ２ ０ １ ０
（ １ ５ ） ： １ １ ３ ．
Ｉ ３ 】 王静 ． 铝 合金 电子 柬焊接 技 术『 Ｊ １ ． 电焊 机 ， ２ ０ １ １ ， ４ １ （ ８ ） ： １ １ ２ — １ １ ５ ．
用， 对合金构件的需求也不段提 高， 电子束焊接工艺是适用 于有色 细 小 ， 表 明电 子束 焊是 Ａ Ｚ ３ １ 镁 合金 的有 效 焊接 方 法 。叶宏 等【 － 研 究 合 金 的焊 接 工艺 之一 。 了Ａ Ｚ ９ １ Ｄ镁合金真空电子束深熔焊接熔池气泡流数值模拟 ，建 立 １电 子束 焊 的原 理 了真空电子束焊接熔池二维气泡流数学模型。
用。
参 考文 献
【 １ １ 陈思 杰 ， 朱春 莉 ． 钛 及 钛 合 金 先 进 连 接 技 术研 究 Ｉ Ｊ Ｊ ． 热加 工工艺 ， ２ ０ １ ５ ， ４ ４ （ ３ ） ： １ ８ — ２ １ ．
ห้องสมุดไป่ตู้
（ ２ ） 焊接速度快 ， 焊接热影响区小 ， 焊接变形小 。 （ ３ ） 电子 束穿 透 能力 强 ， 焊缝 深 宽 比大 。 （ ４ ） 焊接 过程 中不行 引 入焊 接 材料 ， 焊 缝 的纯 洁度 高 。 ３有色合金 的电子束焊接工艺
４结 束 语 随 着航 空 航 天业 的发 展 以 及有 色 合 金 的广 泛应 用 ， 对有 色 合 金
焊接工艺的研究已成为热点 ， 电子束焊接工艺在我国 已有多年的发 展历史 ， 应 用 在 很 多领 域 ， 也 为我 国的 航 空航 天 事 业 做 出 了 巨大 的 贡献 ， 电子柬焊接工艺 的发展必将推进有色合金在航空航天业的应
科技创新与应用 ｌ ２ ０ １ ５ 年 第 ２ ８ 期
工 业 技 术
有色合 金 的 电子 束焊接 工艺 分析
薛庆 增
（ 海军驻沈阳地 区发动机专业军事代表 室， 辽 宁 沈阳 １ １ ０ ０ ４ ３ ）
摘 要 ： 随着 科技 进 步和航 空航 天 事业 的发 展 ， 对材 料 的 需求越 来越 高 ， 提 高飞行 器性 能的 同 时也要 减 轻 自重 ， 节 约能 源 。铝 、 镁、 钛 有 色合金 材 料 应运 而 生 ， 使 用 范 围越 来越 广 ， 随 着有 色合金 的广 泛使 用 ， 其焊 接 方 法也 凸显 出 了重要 地 位 ， 其 中 电子 束 焊４ ￣ ． ｘ － 艺与其他 焊接工艺相 比， 有着不和替代的优势 ， 是 国内外 学者的研究热点， 文章介绍 了电子束焊接 的原理 ， 特点及铝、 镁、 钛合金
【 ４ 】 马卓． 先进 焊接技 术发 展现状 与趋势【 Ｊ 】 ＿ 科技 创新 与应 用 ， ２ ０ １ ３ 钛及钛合金具有 比强度高 、 抗腐蚀性好 、 温度适应范围广等一 （ ３ ） ： １ ２ ２ ． 系列突出优点 ， 航空航天科研事业和生产的发展与钛合金的推广应 【 ５ ］ 张利 军 ， 薛祥 义 ， 常辉． 我 国航 空航 天 用钛 合 金 材 料 ［ Ａ ］ ． 第 三届 空 用有 着 密不 可分 的联 系目 。钛 合金 在 航 空航 天 工业 中有 着 广 阔的 应 间材 料及 其 应 用技 术 学术 交流 会 论 文集【 ｃ 】 ． 用前 景 。 ［ ６ 】 付鹏飞， 黄锐 ， 刘方 军 ， 等． Ｔ Ａ １ ２钛 合 金 电 子束 焊 接 组 织 性 能及 残 电子束 焊 接工 艺 在真 空环 境 下进 行 ， 可避 免 空气 对 钛 合金 的 污 余应 力 分析 【 Ｊ ］ ． 焊 接 学报 ， ２ ０ ０ ７ ， ２ ８ （ ２ ） ： ８ ２ — ８ ４ ． 染， 降低裂缝等缺陷的几率 ， 是一种非常适合钛合金的焊接技术『 句 。 【 ７ 】 朱少旺． Ｔ ｉ ６ ０ 合金 电子束焊接接 头组 织及性 能研 究【 Ｄ Ｊ ． 哈 尔滨工
电子束焊的电子束是从电子枪 中产生的， 电子枪中的阴极受热 发射电子 ， 该 电子被 高 压 电 场 加速 以及 电 磁 透镜 聚焦 后 ， 就 会 形 成 具 有 极 高 能量 密 度 的 电 子 束 ， 电 子束 撞 击 到 工件 表面 ， 电 子 巨大 的 动能就会转变为热能 ， 使金属迅速熔化 ， 实现对工件的焊接【 ｌ ｌ 。 ２电 子束 焊 的特 点Ｉ （ １ ） 功率 密度 高 ， 电子 束 功率 可从 几 十 千瓦 到 一百 千 瓦 以上 。 电 子束 束斑 的功 率密度可 达 １ ０ ６ ～ １ ０ ８ Ｗ／ ｅ ｍ ，比 电弧 功率 密度约 高
的 电子 束焊 接研 究现状 。 关键 词 ： 电子 束 焊 ； 航 空； 航 天
铝、 镁、 钛 等这 些轻 金 属 把航 空 航 天器 推 上 了天 ， 没 有 这些 轻 金 金具有密度低 、 强度高 的优点 。航空航天器轻量化的要求使得镁合 属 就 没有 现在 的 航 空 航天 业 ，轻金 属 对 航 空 航 天业 的发 展 至 关 重 金有 着 广 阔的 应用 前 景 。 目前镁 合 金 的应 用 已 经遍 及 航 天航 空 、 汽 要， 然而 ， 随着 科 技 的 进步 ， 航 空 航 天 事 业 的发 展 ， 对 材 料 的 要 求 也 车 、 船舶 、 体育 用 品 、 电 子等 多 个 领 域㈣。由 于 电子 束 焊接 工 艺具 有 其在镁合金的焊接领域得到了广泛的应用 。 越来越高 ， 不但要提高飞行 器的性能 ， 还要减轻 自重 以节约能源降 良好的焊接效果， 朱智 文等 ［ １ ３ １ ￣究 了 Ａ Ｚ ３ １ 镁 合金 电子束 焊 焊 接 接 头微 观 组 织特 低费用 ， 铝、 镁、 钛这 些 轻 金 属 的合 金 材 料应 运 而 生 ， 在 航 空 航 天 领 征 ， 研究 结 果显 示 Ａ Ｚ ３ １ 镁 合 金 电子 束焊 接 接头 成形 良好 ， 焊 缝 组织 域得到了广泛应用。随着航空航天工业 中有色合金较大范 围的使
３ ． １钛 合 金
［ ２ 】 马骋 ， 周 建桃 ， 屈站 ， 等． 镁 合 金 焊接 技 术 研 究ｆ Ｊ ］ ． 科 技 资讯 ， ２ ０ １ ０
（ １ ５ ） ： １ １ ３ ．
Ｉ ３ 】 王静 ． 铝 合金 电子 柬焊接 技 术『 Ｊ １ ． 电焊 机 ， ２ ０ １ １ ， ４ １ （ ８ ） ： １ １ ２ — １ １ ５ ．
用， 对合金构件的需求也不段提 高， 电子束焊接工艺是适用 于有色 细 小 ， 表 明电 子束 焊是 Ａ Ｚ ３ １ 镁 合金 的有 效 焊接 方 法 。叶宏 等【 － 研 究 合 金 的焊 接 工艺 之一 。 了Ａ Ｚ ９ １ Ｄ镁合金真空电子束深熔焊接熔池气泡流数值模拟 ，建 立 １电 子束 焊 的原 理 了真空电子束焊接熔池二维气泡流数学模型。
用。
参 考文 献
【 １ １ 陈思 杰 ， 朱春 莉 ． 钛 及 钛 合 金 先 进 连 接 技 术研 究 Ｉ Ｊ Ｊ ． 热加 工工艺 ， ２ ０ １ ５ ， ４ ４ （ ３ ） ： １ ８ — ２ １ ．
ห้องสมุดไป่ตู้
（ ２ ） 焊接速度快 ， 焊接热影响区小 ， 焊接变形小 。 （ ３ ） 电子 束穿 透 能力 强 ， 焊缝 深 宽 比大 。 （ ４ ） 焊接 过程 中不行 引 入焊 接 材料 ， 焊 缝 的纯 洁度 高 。 ３有色合金 的电子束焊接工艺
