看圖說(shuō)話(huà)——淺析真空電子束焊接的應(yīng)用（二）

淺藍(lán)色

今天正好有時(shí)間，再給大家來(lái)一篇關(guān)于電子束焊接的應(yīng)用的帖子，上次寫(xiě)的《看圖說(shuō)話(huà)——淺析真空電子束焊接的應(yīng)用》 http://bbs.cmiw.cn/forum.phpmod=viewthread&tid=346840&highlight=%B5%E7%D7%D3%CA%F8
, J% n3 d* f* J# {3 p5 P那些都是一些常規(guī)工件的焊接，這次給大家看一些比較有意思的工件的焊接，希望大家多多的給出意見(jiàn)和建議，一起把論壇的熱情頂起來(lái)，彼此之間多交流，共同提高。

% a  y2 W# q& H本文采用圖片加描述的方法，希望大家多多評(píng)論。
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! e0 K+ f6 Z. r2 o9 z圖1,2,3,4  焊接深寬比直觀感受
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這個(gè)就是焊縫最直觀的感覺(jué)，可以看到其巨大的深寬比，電子束焊接的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：
a高工作速度
. a/ {" c% S' v. x* xb熔深效果好(小孔焊接)
c熱/能量輸入小
d工件變形量小
e可用于不同材料的焊接
8 H3 t' X( M( G% V& u" w( }- s+ e2 Kf加工效率高
g避免返工

0 H) D3 w4 q4 w8 \" X點(diǎn)評(píng)：焊接簡(jiǎn)單，但是做磨試樣做金相還是挺費(fèi)時(shí)間精力的，這個(gè)東西做起來(lái)還是挺麻煩了。

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圖5 靜葉片 (上層)

材料：13 % 鉻鋼

上下兩層以不同功率、不同速度和不同焦點(diǎn)進(jìn)行數(shù)控焊接

1 a- D5 a/ L! o* K$ }& w點(diǎn)評(píng)：外觀不錯(cuò)，主要的難點(diǎn)在于這不是在一個(gè)平面上面的焊縫，也不是一個(gè)普通的圓截面之類(lèi)的，這是一個(gè)比較復(fù)雜的空間曲線(xiàn)，因此焦點(diǎn)在焊接的過(guò)程中需要變化，看起來(lái)比較的簡(jiǎn)單，但是編程是一個(gè)需要耐心的過(guò)程。
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* h' o, u- t* a0 {; ^圖6 靜葉片環(huán)

材料  13 % 鉻鋼

功率  1,5 kW電壓150 kV
$ U* W2 d9 c" C3 b+ t" x* a熔深  2 mm

點(diǎn)評(píng)：看起來(lái)很簡(jiǎn)單，就是上面一組簡(jiǎn)單的重復(fù)而已，但是對(duì)于焊接者來(lái)說(shuō)，這個(gè)很有壓力，就像你很擅長(zhǎng)理發(fā)，但是這次是給習(xí)大大剪頭發(fā)，你的壓力還是會(huì)很大的，對(duì)于圖5，有可能你焊接一個(gè)不成功，也損失不了多少錢(qián)，但是下面這個(gè)就不一樣了，這個(gè)是很多個(gè)，比較靠后的一道工序，要是有一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題，那么這個(gè)損失就是比較大了，因此這個(gè)考驗(yàn)?zāi)托�，�?xì)心，同時(shí)焊接過(guò)程肯定是比較痛苦的，但是成功后，肯定是成就感爆棚。

圖7 風(fēng)葉修復(fù)
材料  Ti Al 6 V4
功率  5.25 kW電壓150 kV
熔深  3,5 mm
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( c6 U2 @( ^' ?$ c" W點(diǎn)評(píng)：看似簡(jiǎn)單， 但是耗時(shí)又耗力，難點(diǎn)在于你不知道這個(gè)風(fēng)葉究竟是從哪一個(gè)地方壞掉的，因此每一件的修復(fù)都是一個(gè)完整的焊接過(guò)程，就和醫(yī)院的牙醫(yī)一樣，補(bǔ)牙一樣，每一顆需要修復(fù)的牙齒都是不一樣的，因此每一顆牙都需要慢慢的修復(fù)，所以這個(gè)修復(fù)其實(shí)是非常耗時(shí)間和精力的。

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: P" C" n; s& ^8 _8 u圖8 靜葉片環(huán)（扇形放大器）
材料  Ti Al V 64
9 ~+ i  U6 j( Y/ ~! h9 j& E% l功率  8 kW電壓150 kV
熔深  10 mm
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, @/ {8 g  ]5 X$ ^, U點(diǎn)評(píng)：和上面圖中的事實(shí)而非，但是材料不一樣，焊接深度也不一樣，焊接深度的增加，其實(shí)給焊接的難度增加的不是一點(diǎn)點(diǎn)，因此及其考驗(yàn)焊接的水平，而且是從背面焊接，看不到焊接，因此對(duì)于工裝卡具等等的要求非常高。
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圖9 大銅管斷面法蘭平面環(huán)焊縫的焊接
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) Q9 J, I3 r, n/ Z/ B6 X點(diǎn)評(píng)：難點(diǎn)在于模擬件和實(shí)際件的差別難以把握，圖中的這個(gè)焊縫比較靠近靠近內(nèi)管壁，因此焊縫兩側(cè)的熱容量是有相當(dāng)大的差別的，因此對(duì)于在平板上面進(jìn)行堆焊后的參數(shù)的移植是有很大的風(fēng)險(xiǎn)的，在實(shí)際的焊接過(guò)程中，這個(gè)實(shí)驗(yàn)一定做得謹(jǐn)慎。


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圖10 葉片的焊接的截面圖
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點(diǎn)評(píng)：此焊接的難點(diǎn)有三個(gè)
& Y/ x' r( t2 U, l+ l3 f1 t; U一個(gè)異種材料的焊接，這個(gè)需要多做實(shí)驗(yàn)才確定參數(shù)；
二是焊接深寬比大，要求實(shí)際工件的裝配精度要求保證的很好；
+ A7 S7 G4 r% n3 f5 n三是焊縫的位置非常的極限，焊縫的里面和外面不對(duì)稱(chēng)，熱容量不一樣，實(shí)際操作比較困難。
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  ]" j0 N) y( ^4 ^1 s圖11 超導(dǎo)鈮腔的焊接

$ m7 ^7 C8 G0 ]4 z, I4 p- \點(diǎn)評(píng)：這個(gè)比較的難得一見(jiàn)，搞高能物理的都知道，這個(gè)以后是高能物理粒子加速器的趨勢(shì)，這個(gè)材料是難熔金屬鈮，鈮在4種難熔金屬里面可焊性算是比較好一點(diǎn)的，但是一般的焊接方法無(wú)能無(wú)力，而且鈮腔的焊接對(duì)于電子束焊接設(shè)備的要求非常之高，要求高真空，高潔凈度，無(wú)油，無(wú)碳，為了保證鈮腔的超導(dǎo)性能，要求焊接單面焊接雙面成型，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，飛濺，氣孔，裂紋更不允許了。也可以使用動(dòng)槍從里面焊接，這樣的話(huà)就簡(jiǎn)單一點(diǎn)了，但是對(duì)于設(shè)備的要求是非常高的。

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' i( r  i0 {( z: U0 r8 M圖12 大型鈦合金水冷件的焊接

點(diǎn)評(píng)：這個(gè)比較的常見(jiàn)，但是也有難點(diǎn)，難點(diǎn)在于兩個(gè)方面：
一是控制變形，由于焊接的路線(xiàn)非常的長(zhǎng)，因此焊接的變形會(huì)是比較的大，所以工裝卡具的精度等等都非常重要，焊后肯定要進(jìn)行熱處理，處理應(yīng)力變形等等。
6 i7 G: M* L& y3 Q* N# I二是焊縫的軌跡還是比較的復(fù)雜的，而且對(duì)于焊接到后面的焊縫來(lái)說(shuō)，工件越來(lái)越熱，焊接深度的保證是有一定的難度的。
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圖13 葉片環(huán)的焊接
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點(diǎn)評(píng)：相比于上面葉片環(huán)的焊接來(lái)說(shuō)，這個(gè)的難點(diǎn)在于中間多了一道環(huán)，因此拘束度更大，因此對(duì)于焊接應(yīng)力的控制，焊接變形的控制要求是非常嚴(yán)格的。
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, Y6 t4 m. G, |+ J3 \0 U8 Q6 q圖14 大圓筒的焊接
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; j: ]* }4 S  }/ ~* B1 N, A( Q點(diǎn)評(píng)：密密麻麻的焊縫看見(jiàn)了頭就大吧，難點(diǎn)太多了，最重要的焊接焊接變形的控制，工裝的精度，裝夾的精度，焊接的精度，設(shè)計(jì)的精度，都要考慮進(jìn)來(lái)，復(fù)雜啊。
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在實(shí)際的焊接中，尤其是對(duì)于一些比較重要的工件，還有一些比較難以焊接的，尤其是超大，非常小的，很厚的，超薄的，結(jié)構(gòu)很多的，都是比較難以焊接的，一些常見(jiàn)的缺陷，比如氣孔，裂紋，等等還是比較容易控制，但是對(duì)于變形等等的控制就是非常的困難，因此工裝夾具的設(shè)計(jì)，其精度，其安裝，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是非常的重要，不能把焊接僅僅只是當(dāng)做一道工序來(lái)做，焊接是一門(mén)藝術(shù)，不僅僅說(shuō)是看得見(jiàn)的焊縫比較的好，而且要是焊縫的里面都是非常的干凈，每一個(gè)細(xì)節(jié)的處理都是非常的完美，對(duì)于重要的產(chǎn)品，不要怕麻煩，寧愿慢一些，也不要冒險(xiǎn)，在現(xiàn)在的生產(chǎn)中，一道完美的焊縫肯定是許多人共同合作的結(jié)果，但是對(duì)于負(fù)責(zé)人的焊接工程師來(lái)說(shuō)，每一步的處理都是非常的重要，一定要親力親為，焊縫的清理，安裝，調(diào)試，試焊，調(diào)試等等只有自己親自做過(guò)，才對(duì)每一步都有深刻的體會(huì)和把握，才可以胸中有丘壑。加油吧，各位。

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orc_roll

頂一下樓主，電子束焊接現(xiàn)在越來(lái)越多的應(yīng)用到很多產(chǎn)品的加工制造中，很多傳統(tǒng)的氬弧焊、滾焊已經(jīng)被電子束焊、激光焊接逐步取代了。
7 V% w$ t+ H7 o* v1 g) o# V: `3 \9 u附件貼下我國(guó)電子束焊接的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
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精密清洗

厲害了

joseph8779

淺藍(lán)色兄，請(qǐng)介紹一下你的公司，本人在新加坡做一些半導(dǎo)體設(shè)備的鋁合金腔體，主要是6061-T6/T651，原先工作UMS集團(tuán)有一架(http://www.umsgroup.com.sg/)，隨著慢慢轉(zhuǎn)移已經(jīng)沒(méi)落。因?yàn)锳pplied Materials的IP保護(hù)，好多零件不能進(jìn)中國(guó)�，F(xiàn)在新加坡幾乎無(wú)人做這種焊接，想知道有無(wú)可能合作？

秦楊2012

電子束焊厲害啊，第一次見(jiàn)這樣焊接

淺藍(lán)色

秦楊2012 發(fā)表于 2014-3-7 21:19
電子束焊厲害啊，第一次見(jiàn)這樣焊接

" \% Q; X$ g. m5 g8 E0 y8 [謝謝支持，多交流哈

鬼魅道長(zhǎng)

joseph8779 發(fā)表于 2014-03-07 20:43
9 e/ Q/ C5 E4 }9 {% S淺藍(lán)色兄，請(qǐng)介紹一下你的公司，本人在新加坡做一些半導(dǎo)體設(shè)備的鋁合金腔體，主要是6061-T6/T651，原先工作UMS集團(tuán)有一架(http://www.umsgroup.com.sg/)，隨著慢慢轉(zhuǎn)移

6061以前給軍工做過(guò)，很不好焊，裂得厲害，后來(lái)試出的工藝很臨界，對(duì)設(shè)備穩(wěn)定度要求極高。
& ^5 n* p7 J7 r6 A# }+ b* b, M來(lái)自：中國(guó)機(jī)械社區(qū) Windows Phone 8 客戶(hù)端來(lái)自: WindowsPhone客戶(hù)端

鬼魅道長(zhǎng)

手機(jī)上不好操作，先贊下兄弟帖子，好手藝！待會(huì)起床后授精，再貼個(gè)電子束拉束流的視頻助助興，是我去年做的設(shè)備。
- T7 p" j0 y. U; @$ l' n; }; p$ b來(lái)自：中國(guó)機(jī)械社區(qū) Windows Phone 8 客戶(hù)端來(lái)自: WindowsPhone客戶(hù)端

鬼魅道長(zhǎng)

第一次發(fā)視頻，前幾天錄下來(lái)的，束流15ma左右。